KURZUS: Információs és kommunikációs rendszerek

MODUL: III. modul

11. lecke: LoRa, Sigfox, IQRF, NB-IoT

A lecke célja megismertetni a hallgatót a legújabb nagy hatótávolságú rádió-technológiákkal. A lecke elsajátításának becsült ideje 1,5 óra.

Mi a LoRa?

A LoRa (Long Range Radio) egy távközlési feldatok ellátása szánt, szabad frekvenciás nyílt hálózati szabvány. További információ olvasható a technológiáról itt: https://www.lora-alliance.org/technology

LoRa jellemzői:

  • Rövid adatcsomagok gyors továbbítása
  • Pár dollár értékű rádió chip
  • Pár száz dollár értékű adatkoncentrátor
  • Egy koncentrátor 50 végberendezést kezel egyidejűleg

LoRaWAN hálózatok jellemzői:

  • LoRa modulációra épülő IoT hálózati megoldás
  • Szabad frekvenciák (433/868MHz)
  • Csillag topológia
  • Végberendezések között nincs kommunikáció
  • Kis teljesítmény, alacsony fogyasztás
  • Nyugtázás nélküli és nyugtázásos adatátvitel

LoRaWAN topológia:

  • Végberendezések
  • Adatkoncentrátor
  • Hálózati szerver
  • Alkalmazásszerver

LoRaWAN hálózatok alkalmazási lehetőségei:

  • Monitorozás és vezérlés (pl. városi fényvezérlés),
  • Nyomkövetés (GPS alapú koordináta lekérdezés),
  • Okos otthon, okos városok,
  • Biztonságtechnika stb.

LoRaWAN üzleti modellje:

  • Gyártó független szolgáltatás
  • Havi előfizetés, nincs elkötelezettség
  • Eszköz mennyiség alapú havi számlázás
  • Fejlesztési projektek támogatása: INGYENES (1 átjáró és 10 végberendezés)

Mi a Sigfox?

A Sigfox egy olyan vezetéknélküli hálózat, amely alacsony energiafogyasztású eszközöket kapcsol össze, melyek folytonos működést igényelnek és kis adatmennyiséget sugároznak (pl. okosóra, különféle mérőszenzorok stb.). További információ olvasható a technológiáról itt: https://www.sigfox.com/en/sigfox-iot-technology-overview

Sigfox jellemzői:

  • 868 MHz (Európában) és 902 MHz (USA-ban) szabad frekvenciák
  • Ultra szűksávú jelekkel kommunikál (Ultra Narrowband)
  • Alacsony energiafogyasztású
  • Csillag topológiájú hálózat
  • Legfeljebb 140, egyenként max. 12 bájtos küldött üzenet naponta
  • Legfeljebb 4, egyenként max. 8 bájtos fogadott üzenet naponta

Sigfox topológiája:

Sigfox alkalmazások:

  • Okos városok kialakítása
  • GPS követés (logisztika)
  • Biztonságtechnika megoldások
  • Egészségügy (otthoni beteg megfigyelés) stb.

Sigfox üzleti modellje:

  • A fejlesztőcégek birtokolják a teljes technológiát (háttér adatok, felhő szerverek, végberendezések szoftvere)
  • A végberendezések piaca azonban nyitott (Texas Instruments, Silicon Labs, ON Semiconductor stb.)
  • A hardver viszonylag olcsó (chipek néhány dollárba, a modulok kb. 10 dollárba kerülnek nagy tételben.)
  • A Sigfox megközelítésében egyszerűbb egy mobil-hálózati operátorral dolgozni, vagy kiépíteni a hálózatot és ezért cserébe egy jelképes összeget számlázni, mint drágán eladni a hardvert.

Mi az IQRF?

Az IQRF egy vezeték nélküli csomag-orientált rádiófrekvenciás kommunikáció technológia. Alkalmas egyaránt pont-pont és komplex hálózatok kiépítésére is. Alapvető kommunikációs eszköze egy adó-vevő modul, saját operációs rendszerrel. További információ olvasható a technológiáról itt: http://iqrf.org/technology

IQFR jellemzői:

  • Kis sebesség
  • Alacsony energiafogyasztás
  • Kis adategységek, 64B/csomag
  • Akár 65.000 végberendezés egy hálózatban, melyet egy op. rendszer kezel
  • 868 MHz, 916 MHz (szoftverrel választható) vagy 433 MHz
  • Nincs liszensz költség
  • Mesh technológia támogatása

IQRF topológia:

IQRF alkalmazási területek:

  • Vezérlés
  • Telemetria
  • Automatizálás
  • Okos otthonok, okos városok kiépítése
  • IoT (Internet of Things)

Mi az NB-IoT?

Az NB-IoT egy újfajta technológia, melyet azzal a céllal alkottak, hogy szélesebb körben elterjedjenek az IoT kapcsolatok. Ez a technológia hatékony kommunikációt és tartós akkumulátor használatot tesz lehetővé. Az NB-IoT egyszerű eszközöket kapcsolhat össze, új adatfolyamokat hajt meg, csökkenti a működtetési költségeket és új üzleti modellt képvisel. További információ olvasható a technológiáról itt: http://www.huawei.com/minisite/hwmbbf15/en/nb-iot-accelerating-cellular-iot.html

NB-IoT jellemzői:

  • Keskenysávú kommunikáció IoT hálózatok számára
  • Alapvetően LTE hálózatot használ
  • Béltéri lefedettségekre fókuszál
  • Kis költség
  • Hosszú akkumulátor üzemidő
  • Sok eszköz összekapcsolását teszi lehetővé
  • Fél-duplex irányú kommunikáció

NB-IoT topológiája:

Önellenőrző kérdések
1. Melyik a LoRa technológia jellemzője?
Szabad frekvenciás nyílt hálózati szabvány
Nagy adatcsomagok gyors továbbítása
Pár dolláros rádió chip-ek
Egy adatkoncentrátor egy végberendezést kezel egyidejűleg
2. Melyik a LoRaWAN hálózat jellemzője?
Frekvencia modulációs IoT megoldás
Csillag topológia
Végberendezések közötti kommunikáció
Szabad frekvenciák
3. Melyik a LoRaWAN hálózat alapegysége?
Végberendezés
Mikroprocesszor
Hálózati szerver
Adó-vevő
4. Melyik nem a LoRaWAN üzleti modelljének eszméje?
Gyártófüggő hardver
Havi előfizetés, nincs kötelezettség
Adatmennyiség alapú számlázás
Fejlesztési támogatás
5. Melyik a Sigfox szabvány jellemzője?
Ultra szélessávú jelek
Szabad frekvenciák
Mesh topológia
12 bájtos küldött adat
6. Melyik a Sigfox üzleti modelljének alapelve?
Gyártófüggő végberendezések
A fejlesztőcégek birtokolják a teljes technológiát
Drága hardver árusítás
Mobil operátor alkalmazása
7. Melyik az IQRF jellemzője?
Csomagorientált kommunikációs technológia
Mesh topológia
Nagy sebesség
Kis adatmennyiség
8. Melyik egy lehetséges IQRF alkalmazás?
Világítás vezérlés
Telemetria
Szívritmus szabályozás
Okos városok
9. Melyik az NB-IoT jellemzője?
LTE hálózatot használ
Rövid akkumulátoridő
Szélessávú kommunikáció
Fél-duplex irányú kommunikáció