LoRaWAN ist ein energiesparendes IoT Protokoll, das die LoRa-Funktechnologie nutzt und einen offenen, zuverlässigen und kostengünstigen Netzwerkaufbau ermöglicht. NB-IoT hingegen ist eine lizenzierte LTE-Funktechnologie, die geringe Latenz und hohe Sicherheit zu einem höheren Preis bietet.

Die LoRaWAN und NB- IoT gehören beide zu einer größeren Familie von Technologien, die als LPWAN (Low Power Wide Area Networking) bekannt ist.

Mehr noch als andere Protokolle wie Sigfox und NB-Fi geben diese Kommunikationsstandards den Trend für die Zukunft des IoT .

Laut Statista LoRaWAN und NB- IoT bis 2023 voraussichtlich rund 85,5 % aller LPWAN-Verbindungen ausmachen. Dies wird in der folgenden Grafik deutlich:

Die Überschneidung zwischen den beiden ist deutlich, aber die Frage bleibt:

Was macht diese beiden Technologien im Vergleich zu anderen Protokollen so überzeugend? Zielen LoRaWAN und NB- IoT auf denselben Markt ab? Oder werden sie sich auf unterschiedliche Anwendungsfälle spezialisieren?

Obwohl sie in die gleiche Kategorie fallen, unterscheiden sich die Wege, auf denen diese beiden Technologien entwickelt werden.

LoRaWAN ist ein offenes Protokoll der LoRa-Allianz , das unlizenziertes Spektrum nutzt und es so fast jedem ermöglicht, kostengünstig eigene Netzwerke aufzubauen.

NB- IoT ist ein lizenziertes Protokoll der Standardisierungsorganisation 3GPP , das über das lizenzierte Funkfrequenzspektrum angeboten wird und daher nur über etablierte Mobilfunknetzbetreiber verfügbar ist.

also die beste für Ihr Unternehmen? Finden wir es heraus.

Inhaltsverzeichnis

1. Ein kurzer Überblick
2. Technologievergleich
3. Anwendungsfallvergleich
4. Welches ist das Richtige für Sie?

LoRaWAN vs. NB-IoT: Ein kurzer Überblick

Bevor wir zum Vergleich kommen, hier eine kurze Zusammenfassung beider Protokolle:

LoRaWAN

Gemäß der Definition der LoRa-Allianz ist die LoRaWAN-Spezifikation ein „Low Power Wide Area (LPWA)-Netzwerkprotokoll, das entwickelt wurde, um batteriebetriebene ‚Dinge‘ drahtlos mit dem Internet in regionalen, nationalen oder globalen Netzwerken zu verbinden, indem es wichtige Anforderungen des Internets der Dinge ( IoT ) wie bidirektionale Kommunikation, Ende-zu-Ende-Sicherheit, Mobilität und Lokalisierungsdienste erfüllt.“

Diese Spezifikation umfasst die LoRa (Long Range)-Technologie, eine Spread-Spectrum-Modulationstechnik, die von Chirp Spread Spectrum (CSS) abgeleitet ist.

Diese Technologie ist patentiert und stammt von der Firma Semtech , die indirekt eine kleine Gebühr für jeden LoRa-Chipsatz in Sensoren und gateway , die als Standardlösungen für IoT Enthusiasten und Unternehmen gleichermaßen angeboten werden.

NB-IoT

3GPP liefert keine offizielle Definition für das NB- IoT -Protokoll (Narrowband Internet of Things), auch bekannt als LTE CAT NB1. In einer ihrer Pressemitteilungen vom Februar 2016 wird NB- IoT als „ein neues Funkmodul, das der LTE-Plattform hinzugefügt wurde und für den Markt mit niedriger Bandbreite optimiert ist“ definiert.

NB-IoT wurde speziell für stationäre Sensoren mit geringem Stromverbrauch entwickelt. Für jedes in einem Netzwerk eingesetzte Gerät bietet dieses Protokoll eine große Reichweite mit hoher Durchdringung in Innenräumen.

NB-IoT wurde speziell für stationäre Sensoren mit geringem Stromverbrauch entwickelt. Das Protokoll bietet eine große Reichweite mit hoher Durchdringung in Innenräumen.

Im Gegensatz zu LoRaWAN handelt es sich hierbei um ein lizenzpflichtiges Protokoll, das langfristig wahrscheinlich höhere Kosten verursachen wird, aber den Endnutzern ein insgesamt besseres Erlebnis bietet.

Zu beachten ist, dass NB- IoT Embedded SIM setzen . Laut einer Studie von McKinsey & Company ermöglichen eSIMs IoT -Produktherstellern, Geräte mit „leeren“ SIM-Karten zu entwickeln, die in den Zielländern aktiviert werden können, um eine reibungslosere Gerätekonnektivität zu gewährleisten.

Um mehr über eSIMs und die Zukunft des zellularen IoTzu erfahren, sehen Sie sich diese Präsentation von William Hart, Senior Director of Product bei Particle, an.

LoRaWAN vs. NB-IoT: Technologievergleich

ABI Research hat die beiden Technologien hervorragend verglichen. In der folgenden Tabelle finden Sie eine vollständige Übersicht der Technologieparameter für LoRaWAN und NB- IoT :

Hier sind einige wichtige Punkte hervorzuheben:

1. LoRaWAN verbraucht weniger Energie als NB-IoTund ist daher eine praktikablere Lösung für Projekte, die höhere Aktualisierungsraten erfordern.
2. Da LoRaWAN weniger Strom verbraucht, bietet es im Vergleich zu NB-IoT auch eine längere Batterielebensdauer (über 15 Jahre gegenüber über 10 Jahren).
3. Wenn es um Bandbreite und Abdeckung geht, beginnen sich die Dinge zu überschneiden.
4. Der maximale Datendurchsatz für NB-IoT beträgt 60 Kbps und ist damit etwas höher als bei LoRaWAN.
5. NB-IoT ist aufgrund der 256-Bit-3GPP-Verschlüsselung eine sicherere Lösung (im Vergleich zu AES 128-Bit bei LoRaWAN).
6. Die Latenz bei NB-IoT ist in der Regel geringer als bei LoRaWAN. Wie aus der Tabelle hervorgeht, hängt die Latenz bei LoRaWAN vom Gerätetyp und dessen Klassifizierung ab.
7. Beide Standards unterstützen die Geolokalisierung im gleichen Maße.

Der größte Unterschied zwischen den beiden Technologien liegt in ihrer Kosteneffizienz. LoRaWAN-Lösungen erzielen im Vergleich zu NB-IoT niedrigere Betriebskosten, sowohl aufgrund der Nutzung unlizenzierter Frequenzen als auch aufgrund ihres geringeren Stromverbrauchs (was wiederum die Batterielebensdauer verlängert und die Wartungskosten senkt).

Bei einem Spitzenstrom von 32 mA – einem Viertel des Verbrauchs von NB-IoT– halten LoRaWAN-Geräte länger durch, insbesondere bei Anwendungen mit hohen Aktualisierungsraten.

Bei einem Spitzenstrom von 32 mA – einem Viertel des Verbrauchs von NB-IoT– halten LoRaWAN-Geräte länger durch, insbesondere bei Anwendungen mit hohen Aktualisierungsraten.

Die Selbstbereitstellungsfähigkeit von LoRaWAN und die Reife seines Chipsatz-, gatewayund Cloud-Service-Ökosystems machen es zur idealen Lösung für Organisationen, die die volle Kontrolle über ihre Infrastruktur benötigen, sei es auf einem Unternehmenscampus, in einem intelligenten Gebäude oder in der Landwirtschaft.

Im Gegensatz dazu eignet sich NB-IoT besser für kommerzielle und Verbraucher IoT Anwendungen, die eine Konnektivität auf regionaler oder sogar globaler Ebene erfordern.

LoRaWAN vs. NB-IoT: Vergleich der Anwendungsfälle

Obwohl es durchaus Raum für komplementäre Nutzung gibt, ist es unwahrscheinlich, dass sich alle Organisationen für die gleichzeitige Nutzung von LoRaWAN und NB-IoT entscheiden werden, vor allem aus Budgetgründen.

Diese Protokolle bieten einen Mehrwert, wenn sie auf spezifische Anwendungsfälle für bestehende oder neue Geschäftsvorhaben angewendet werden. Betrachten wir drei Kernvariablen genauer und warum sie für jeden Anwendungsfall relevant sind:

Stromverbrauch

Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht (Quelle: AMIHO Technology IoT deutlich weniger Energie .

Es ist erwähnenswert, dass dies zwar die Akkulaufzeit beim ersteren erhöht, beide Protokolle jedoch im Vergleich zu Konkurrenzprodukten eine deutlich längere Lebensdauer bieten.

Die eigentliche Frage ist hier nicht, wie lange der Akku der Geräte in einem Labortest durchhält; vielmehr geht es darum, wie hoch die Bildwiederholfrequenz in einem realen Anwendungsszenario sein wird.

Die eigentliche Frage ist nicht, wie lange der Akku der Geräte in einem Labortest durchhält. Vielmehr geht es darum, wie hoch die Bildwiederholfrequenz im realen Einsatz sein wird.

Da der Tiefschlafstrom bei beiden Protokollen praktisch null ist, wird der eigentliche Unterschied erst dann bemerkbar, wenn die Geräte über längere Zeiträume Spitzenströme erreichen.

Dies bedeutet, dass LoRa-fähige Geräte perfekt für Smart-Home- und Smart-Building-Anwendungen geeignet sind, ebenso wie für den Versorgungssektor, wo eine lange Akkulaufzeit entscheidend ist.

Die hohe Batterieeffizienz von LoRaWAN macht es auch zu einer idealen Lösung für Rauchmelder, intelligente Türschlösser, Türen, Innenbeleuchtung und Messsysteme von Energieversorgungsunternehmen.

Mobilität

Da sich LoRaWAN-Geräte beim Netzwerkserver (und nicht beim gateway) registrieren, ist es möglich, dass ein Gerät zwischen gatewaywechselt.

Die Mobilität von LoRaWAN wird offiziell in der Klasse A unterstützt (in diesem kurzen Video erfahren Sie mehr über die LoRaWAN-Klassen), aber LoRa-Geräte, die zwischen gateway , laufen immer noch Gefahr, in Funklöcher zu geraten.

Andererseits war Narrowband IoT nicht für den mobilen Einsatz konzipiert. Der Handshake zwischen einem NB-IoT -Gerät und dem Mobilfunkmast erfolgt nur einmal. Zwar könnte man das Gerät zu einem erneuten Scannen und Registrieren in einem neuen Netzwerk zwingen, dies würde jedoch mehr Energie benötigen. In diesem Fall wäre man mit LTE-M, dem verwandten Standard von NB-IoT, besser beraten.

Narrowband IoT wurde nicht für den mobilen Einsatz konzipiert. Der Handshake zwischen einem NB-IoT -Gerät und dem Mobilfunkmast erfolgt nur einmal.

Obwohl es nicht für den mobilen Einsatz konzipiert wurde, hat die Tatsache, dass die meisten Chipsätze sowohl LTE-M- als auch NB- IoT Funkmodule enthalten, mehrere Hersteller von IoT IoT -fähige GPS-Tracker und Wearables auf den Markt zu bringen.

Falls Sie noch nicht von der Nutzung von NB-IoT für mobile Anwendungen überzeugt sind und sich von den verfügbaren Standardgeräten oder sinkenden Datentarifpreisen verlocken lassen, empfehlen wir Folgendes:

• (a) sich zu erkundigen, ob sich Ihre Zielnutzer voraussichtlich in einem kleinen Gebiet bewegen, das von einer einzigen Basisstation abgedeckt werden kann (Reichweite <10 km);
• b) Prüfung, ob die potenziellen Energiespitzen kontinuierlicher Netzwerkscans/Verbindungen NB-IoT letztendlich mit LTE-M vergleichbar machen.

Aber warum spielt Mobilität im IoTeine so große Rolle? Was sind die Anwendungsfälle? Denken Sie an die Logistik… Die Verfolgung mobiler Unternehmenswerte wie Fahrzeuge, Pakete und hochwertige Objekte bietet ein großes Marktpotenzial, das viele Unternehmen zu erschließen versuchen.

Im Moment ist es ziemlich schwierig, alle Vermögenswerte in Echtzeit zu verfolgen, es sei denn, sie befinden sich alle unter einem (kleinen) Dach.

Dank Innovationen im Bereich der Mobilität für IoT -Chips könnten Unternehmen ihre Anlagen zuverlässig verfolgen, ohne sich um eine komplexe Infrastruktur kümmern zu müssen.

Kosten

Insgesamt ist LoRaWAN deutlich günstiger als NB-IoT. Nicht nur die Anschaffungskosten sind dank höherer Marktakzeptanz und sinkender Chippreise geringer, sondern der offene Standard bedeutet auch minimale Lizenzgebühren.

Im Gegensatz dazu kann NB-IoT teurer sein, insbesondere wenn man die Verbindungskosten der Mobilfunkanbieter mit einbezieht.

Die Kosten spielen bei allen Anwendungsfällen eine wichtige Rolle, insbesondere aber in Bereichen wie der Landwirtschaft, wo sinkende Rohstoffpreise es den Landwirten erschweren, sich IoT Innovationen zu leisten.

Deshalb sind privat betriebene LoRaWAN-Netzwerke die erste Wahl für intelligente Landwirtschaft gegenüber NB-IoT -basierten Lösungen.

Es gibt unzählige Kennzahlen, die man bei diesen beiden Schwergewichten der IoT Branche vergleichen könnte, aber die drei oben genannten sind für die meisten Anwendungsfälle ausschlaggebend.

LoRaWAN vs. NB-IoT: Welches ist das Richtige für Sie?

Sowohl LoRaWAN als auch NB-IoT sind entscheidend für die Weiterentwicklung der IoT Branche, aber welche der beiden Technologien ist die richtige für Ihr Unternehmen?

In dieser kurzen Zusammenfassung haben wir eine einfache Tabelle erstellt, um einige Anwendungsfälle und die jeweils am besten geeigneten Technologien zusammenzufassen:

*Es sei denn, es steht ein regionaler LoRaWAN-Betreiber zur Verfügung; in diesem Fall sind beide Technologien vergleichbar.

Dies sind nur einige der vielen Anwendungsfälle für die LPWAN-Technologie, die sich in den nächsten 3-4 Jahren entwickeln werden.

Mit wachsendem Interesse an diesem Gebiet werden auch die Innovationen zunehmen. Welche dieser Technologien werden Sie wählen und warum? Teilen Sie uns Ihre Meinung in den Kommentaren unten mit.