Разработка IoT решений на технологии NB-IoT и LoRaWAN
NarrowBand Internet of Things (NB-IoT) технология передачи данных для сетей обслуживания Интернет-Вещей (IoT). Это энергосберегающая технология Low Power Wide Area Network (LPWAN) позволяет работать устройствам несколько месяцев или лет на одном аккумуляторе. Спецификация NB-IoT прописана в стандарте 3GPP Release 13 (LTE Advanced Pro) в июне 2016. Основное назначение NB-IoT — покрытие внутри помещений, использует LTE стандарт, но ограничен частотой 200 kHz. Для Downlink используется OFDM модуляция, для uplink SC-FDMA. В марте 2019 году было зарегистрировано 100 операторов в мире, которые запустили сети NB-IoT или LTE-M.
| Характеристики | NB-IoT | |
| LTE Cat NB1 | LTE Cat NB2 | |
| 3GPP Release | Release 13 | Release 14 |
| DownLink Peak Rate | 26 kbit/s | 127 kbit/s |
| Uplink Peak Rate | 66 kbit/s (multi-tone)
16.9 kbit/s (single tone) |
159 kbit/s |
| Latency | 1,6-10 s | |
| Кол-во антенн | 1 | 1 |
| Duplex mode | Полудуплекс | Полудуплекс |
| Device Receive Bandwidth | 180 kHZ | 180 kHZ |
| Receiver Chains | 1 (SISO) | 1 (SISO) |
| Device Transmit Power | 20/23 dBm | 14 / 20 / 23 dBm |
По состоянию на Апрель 2019 GSA (Global Mobile Suppliers Association) было зарегистрировано 210 устройств поддерживающие стандарты Cat-NB1/NB2 или Cat-M1.
LORA — самый быстро развивающейся стандарт передачи данных для энергоэффективный сетей и устройств IoT. В альянс LORA входит более 500 компаний. Очевидным преимуществом сетей LoRaWAN является использование не лицензионных частот. Любой клиент при желании может самостоятельно развернуть сеть LORAWAN на своем предприятии и использовать ее для обслуживания устройств IoT. Частотный диапазон сетей LoRa описан в разделе RU864-870 и регламентируется решением Государственного комитета по радиочастотам России от 7 мая 2007 года № 07-20-03-001 . Важно отметить, что минсвязь наложил ограничения на частотный диапазон 864-866 Mhz, в котором могут работать устройства 0,1 % или LBT (listen befor talk), а в частотном диапазоне 868.7 — 869.2 ограничения на время нахождения LORA устройства в эфире отсутствуют при мощности до 25 мВт.
Что выбрать LoRaWAN или NB-IoT?
Отметим главное: в IoT-приложениях, требующих частой связи, лучше использовать NB-IoT, так как эта технология не имеет ограничений по рабочему циклу. Т.к. NB-IoT работает в лицензионном диапазоне LTE, который принадлежит сотовым операторам, то без абонентской платы не обойтись, и тут LoRa обходится дешевле в обслуживании, если, конечно, развернуть свою сеть LORAWAN.
Техническое сравнение технологий NB-IoT и LORA представлено ниже:
| Характеристики | LoRaWAN | NB-IoT |
| Полоса частот | 125 kHz | 180 kHz |
| MCL | 165 dB | 164dB |
| Средний срок работы устройства от аккумулятора | до 15 лет | до 10 лет |
| Пропускная способность | 50 kB/s | 60 kb/s |
| Latency | менее 10 s | |
| Шифрование | AES 128 bit | 3GPP 128 — 256 bit |
| Стоимость инфраструктуры для клиента | высокая | средняя |
| Стоимость обслуживания | низкая | средняя |
Преимущества приложений IoT с технологиями LORA и NB-IoT:
