LoRaWAN é um protocolo IoT de baixo consumo que utiliza a tecnologia de rádio LoRa, permitindo a implantação de uma rede aberta, confiável e econômica. Em contrapartida, NB-IoT é uma tecnologia de rádio LTE licenciada que oferece baixa latência e alta segurança a um custo mais elevado.

Os LoRaWAN e NB- IoT fazem parte de uma família maior de tecnologias conhecida como LPWAN (Low Power Wide Area Networking).

Mais do que outros protocolos como Sigfox e NB-Fi, esses padrões de comunicação estão definindo a tendência para o futuro da IoT .

Segundo a Statista , espera-se que LoRaWAN e NB- IoT representem cerca de 85,5% de todas as conexões LPWAN até 2023. Isso fica evidente no gráfico abaixo:

A sobreposição entre os dois é evidente, mas a questão permanece:

O que torna essas duas tecnologias tão atraentes em comparação com outros protocolos? LoRaWAN e NB- IoT disputando o mesmo mercado? Ou estão destinadas a se especializar em casos de uso diferentes?

Embora pertençam à mesma categoria, a forma como essas duas tecnologias estão sendo desenvolvidas é diferente.

LoRaWAN é um protocolo aberto oferecido pela aliança LoRa que utiliza espectro não licenciado, permitindo que praticamente qualquer pessoa configure suas próprias redes a baixo custo.

O NB- IoT é um protocolo licenciado pela organização de padrões 3GPP , oferecido através do espectro de radiofrequência licenciado, o que o torna disponível apenas por meio de operadoras de redes móveis estabelecidas.

Então, qual é a melhor opção para a sua organização? Vamos descobrir.

Índice

1. Visão geral rápida
2. Comparação de tecnologias
3. Comparação de casos de uso
4. Qual deles é o ideal para você?

LoRaWAN vs NB-IoT: Uma Visão Geral Rápida

Antes de partirmos para a comparação, aqui está uma breve recapitulação de ambos os protocolos:

LoRaWAN

De acordo com a definição da aliança LoRa, a especificação LoRaWAN é um "protocolo de rede de baixa potência e longo alcance (LPWA) projetado para conectar sem fio 'coisas' alimentadas por bateria à internet em redes regionais, nacionais ou globais, visando requisitos-chave da Internet das Coisas ( IoT ), como comunicação bidirecional, segurança de ponta a ponta, mobilidade e serviços de localização."

Esta especificação abrange a tecnologia LoRa (Long Range), que é uma técnica de modulação de espectro espalhado derivada do Chirp Spread Spectrum (CSS).

Essa tecnologia é patenteada por uma empresa chamada Semtech , que indiretamente cobra uma pequena taxa por cada chipset LoRa presente em sensores e gateway oferecidos como soluções prontas para uso, tanto para IoT quanto para empresas.

NB-IoT

O 3GPP não fornece uma definição oficial para o protocolo NB- IoT (Narrowband Internet of Things), também conhecido como LTE CAT NB1. Consultando um de seus comunicados de imprensa de fevereiro de 2016, o NB- IoT é definido como "um novo rádio adicionado à plataforma LTE, otimizado para a extremidade de baixa largura de banda do mercado".

O NB-IoT foi desenvolvido especificamente para sensores estacionários de baixo consumo de energia. Para cada dispositivo implantado em uma rede, esse protocolo oferece amplas áreas de cobertura com penetração profunda em ambientes internos.

O NB-IoT foi desenvolvido especificamente para sensores estacionários de baixo consumo de energia. O protocolo oferece ampla cobertura com penetração profunda em ambientes internos.

Diferentemente do LoRaWAN, este é um protocolo licenciado que provavelmente custará mais a longo prazo, mas proporcionará uma experiência geral melhor para os usuários finais.

Um ponto importante a observar é que os dispositivos NB- IoT estão migrando rapidamente para de SIMs integrados (eSIMs). De acordo com um estudo da McKinsey & Company , os eSIMs "permitiriam IoT criassem dispositivos com SIMs 'em branco' que poderiam ser ativados nos países de destino para uma conectividade de equipamentos mais simplificada".

Para saber mais sobre eSIMs e o futuro da IoTcelular, confira esta apresentação de William Hart, Diretor Sênior de Produtos da Particle.

LoRaWAN vs NB-IoT: Comparação de Tecnologias

A ABI Research fez um trabalho fantástico ao comparar as duas tecnologias. Na tabela abaixo, você encontra um resumo completo dos parâmetros tecnológicos para LoRaWAN e NB- IoT :

Há alguns pontos importantes a destacar aqui:

1. O LoRaWAN consome menos energia em comparação com o NB-IoT, tornando-se uma solução mais viável para projetos que exigem taxas de atualização mais altas.
2. Por consumir menos energia, o LoRaWAN também oferece uma vida útil da bateria mais longa em comparação com o NB-IoT (mais de 15 anos em comparação com mais de 10 anos).
3. Quando se trata de largura de banda e cobertura, as coisas começam a se sobrepor.
4. A taxa de transferência de dados máxima para NB-IoT é de 60 Kbps, um pouco superior à do LoRaWAN.
5. O NB-IoT é uma solução mais segura devido à criptografia 3GPP de 256 bits (em comparação com a criptografia AES de 128 bits do LoRaWAN).
6. A latência em NB-IoT geralmente é menor que em LoRaWAN. Como mostra a tabela, a latência em LoRaWAN depende do tipo de dispositivo utilizado e de sua classificação.
7. Ambos os padrões suportam geolocalização no mesmo grau.

A principal diferença entre as duas é a sua relação custo-benefício. As soluções LoRaWAN podem atingir custos operacionais mais baixos em comparação com o NB-IoT tanto pelo uso de espectro não licenciado quanto pelo menor consumo de energia (o que, por sua vez, prolonga a vida útil da bateria e reduz os custos de manutenção).

Com uma corrente de pico de 32 mA — um quarto do consumo do NB-IoT— os dispositivos LoRaWAN têm uma vida útil mais longa, especialmente em aplicações com altas taxas de atualização.

Com uma corrente de pico de 32 mA — um quarto do consumo do NB-IoT— os dispositivos LoRaWAN têm uma vida útil mais longa, especialmente em aplicações com altas taxas de atualização.

As capacidades de auto-implantação do LoRaWAN e a maturidade de seu chipset, gatewaye ecossistema de serviços em nuvem o tornam perfeito para organizações que exigem total controle de sua infraestrutura, seja em um campus corporativo, edifício inteligente ou plantação agrícola.

Em contrapartida, o NB-IoT é mais adequado para aplicações IoT comerciais e de consumo que exigem conectividade em escala regional ou mesmo global.

LoRaWAN vs NB-IoT: Comparação de Casos de Uso

Embora haja espaço para uso complementar, é improvável que todas as organizações optem por usar tanto LoRaWAN quanto NB-IoT , principalmente devido a restrições orçamentárias.

Esses protocolos oferecem valor quando aplicados a casos de uso específicos para empreendimentos comerciais novos ou já existentes. Vamos analisar três variáveis ​​principais com mais detalhes e por que elas são importantes para cada caso de uso:

Consumo de energia

Conforme demonstrado na tabela acima (Fonte: AMIHO Technology ), o LoRaWAN consome consideravelmente menos energia em comparação com o NB- IoT .

Vale ressaltar que, embora isso aumente a duração da bateria no primeiro caso, ambos os protocolos oferecem uma vida útil muito maior em comparação com os concorrentes.

A verdadeira questão aqui não é quanto tempo a bateria dos dispositivos durará durante um teste de laboratório; é mais sobre qual será a taxa de atualização em um cenário do mundo real.

A verdadeira questão não é quanto tempo a bateria dos dispositivos durará durante um teste de laboratório. É mais sobre qual será a taxa de atualização em um cenário do mundo real.

Como a corrente em sono profundo para ambos os protocolos é praticamente zero, a diferença real será notada quando os dispositivos atingirem picos de corrente por longos períodos de tempo.

Isso significa que os dispositivos com tecnologia LoRa são perfeitos para aplicações em casas e edifícios inteligentes, bem como para o setor de serviços públicos, onde a longa duração da bateria é fundamental.

A eficiência energética da tecnologia LoRaWAN também a torna uma solução ideal para detectores de fumaça, fechaduras inteligentes, portas, iluminação interna e sistemas de medição de empresas de serviços públicos.

Mobilidade

Como os dispositivos LoRaWAN se registram no servidor de rede (e não no gateway), é possível que um dispositivo se mova entre gateway.

A mobilidade LoRaWAN é oficialmente suportada na versão Classe A (veja este breve vídeo para saber mais sobre as classes LoRaWAN), mas os dispositivos LoRa que se movem entre gateway ainda correm um alto risco de entrar em áreas sem cobertura.

Por outro lado, IoT de banda estreita não foi projetada para ser móvel. O handshake entre um dispositivo NB-IoT e a torre de celular é feito apenas uma vez e, embora seja possível forçar uma nova busca e registro em uma nova rede, isso exigiria mais energia, sendo, portanto, mais vantajoso usar o LTE-M, tecnologia irmã do NB-IoT.

A tecnologia Narrowband IoT não foi projetada para ser móvel. A comunicação entre um dispositivo NB-IoT e a torre de celular é feita apenas uma vez.

Embora não tenha sido projetado com a mobilidade em mente, o fato de a maioria dos chipsets incluir rádios LTE-M e NB- IoT levou vários fabricantes de dispositivos IoT no mercado rastreadores GPS com tecnologia IoT

Se você ainda não está convencido do uso do NB-IoT para mobilidade e se sente tentado pelos dispositivos disponíveis no mercado ou pela queda nos preços dos planos de dados, recomendamos:

• (a) indagar se os seus utilizadores-alvo provavelmente se deslocarão por uma pequena área que pode ser coberta por uma única estação base (alcance <10 km);
• (b) testar se os picos de energia potencial de varreduras/conexões contínuas de rede tornarão o NB-IoT comparável ao LTE-M.

Mas por que a mobilidade é tão importante na IoT? Qual é a aplicação prática? Pense na logística... Rastrear ativos móveis de empresas, como veículos, encomendas e objetos de alto valor, é uma grande oportunidade de mercado, que muitas empresas estão tentando explorar.

No momento, é bastante difícil rastrear todos os ativos em tempo real, a menos que todos estejam localizados sob o mesmo teto (pequeno).

Com as inovações em mobilidade para chips IoT , as empresas podem rastrear seus ativos de forma confiável sem se preocupar com infraestrutura complexa.

Custo

De forma geral, o LoRaWAN é consideravelmente mais barato que o NB-IoT. Isso se deve não apenas aos custos iniciais mais baixos, graças à maior adoção pelo mercado e à queda nos preços dos chips, mas também ao fato de seu padrão aberto implicar em taxas de licenciamento mínimas.

Em contrapartida, o NB-IoT pode ser mais caro, especialmente se considerarmos os custos de conectividade das operadoras de telefonia celular.

O custo é importante em todos os casos de uso, mas especialmente em áreas como a agricultura, onde a queda dos preços das commodities tornou difícil para os agricultores arcarem com as inovações IoT .

É por isso que as redes LoRaWAN de propriedade privada são a principal escolha para a agricultura inteligente em comparação com as soluções baseadas em NB-IoT .

Existem inúmeras métricas para comparar quando se trata desses dois gigantes da indústria da IoT , mas as três destacadas acima são definidoras para a maioria dos casos de uso.

LoRaWAN ou NB-IoT: qual é o ideal para você?

Tanto o LoRaWAN quanto o NB-IoT são cruciais para impulsionar o setor IoT , mas qual deles é o mais adequado para o seu negócio?

Nesta breve conclusão, preparamos uma tabela simples para recapitular alguns dos casos de uso e as tecnologias mais adequadas para cada um deles:

*A menos que haja uma operadora LoRaWAN disponível em toda a região, caso em que ambas as tecnologias são comparáveis.

Esses são apenas alguns dos muitos casos de uso da tecnologia LPWAN que certamente se desenvolverão nos próximos 3 a 4 anos.

Com o crescente interesse na área, a inovação também aumentará. Qual dessas tecnologias você escolheria e por quê? Deixe sua opinião nos comentários abaixo.