Skaler IoT smartere: Kombiner LoRaWAN med mobil konnektivitet

Men i moderne IoT-utrullinger handler spørsmålet stadig sjeldnere om LoRaWAN versus mobilnett. I stedet handler det om hvordan man designer en fleksibel og fremtidssikker konnektivitetsarkitektur som støtter hele livssyklusen til IoT-enhetene.

Hos Com4 ser vi at mange kunder som startet med LoRaWAN, går over til mobil IoT - enten som den primære konnektivitetsteknologien, som en reserveløsning eller som en del av en hybridarkitektur. Årsaken er ikke at LoRaWAN er "feil". I mange bruksområder er det en veldig god teknologi. Årsaken er at IoT-distribusjoner utvikler seg. Det som begynner som et lokalt sensorprosjekt, kan raskt bli en nasjonal eller internasjonal utrulling, med nye krav til dekning, pålitelighet, fjernstyring, mobilitet, sikkerhet, fastvareoppdateringer og driftskontroll.

LoRaWAN og mobil IoT er begge en del av det bredere LPWAN-landskapet. LoRaWAN er en LPWA-nettverksprotokoll som er utviklet for å koble batteridrevne enheter til Internett på tvers av regionale, nasjonale eller globale nettverk, mens LTE-M og NB-IoT er LPWA-mobilteknologi som er standardisert for IoT-bruk.

Hvorfor LoRaWAN vs. mobildebatten er for enkel

LoRaWAN og mobil IoT sammenlignes ofte som om de løser det samme problemet på samme måte. Det gjør de ikke.

LoRaWAN er ofte attraktivt når enhetene er stasjonære, sender små datapakker, går på batteri og er utplassert i et avgrenset område der gateway-infrastruktur er tilgjengelig eller kan installeres. Mobil IoT passer ofte bedre når enhetene trenger bredere dekning, mobilitet, roaming, enklere skalering på tvers av regioner eller direkte tilkobling til administrerte mobilnettverk.

Utfordringen er at mange IoT-prosjekter endrer seg etter den første utrullingen.

Et selskap begynner kanskje med miljøsensorer i ett anlegg. Deretter utvides løsningen til hundrevis av anlegg. Et smarthusprosjekt kan starte med innendørs overvåking, og deretter kreve alarmer, integrasjoner og forventninger til servicenivå. Et forsynings- eller måleprosjekt kan begynne i én region, og deretter kreve tilkobling i flere land. En logistikkløsning kan gå fra faste sensorer til mobile enheter.

Det er her mange kunder oppdager at tilkoblingsmodellen som fungerte i et pilotprosjekt, ikke alltid støtter de operasjonelle behovene i en oppskalert distribusjon.

Hva LoRaWAN gjør bra

LoRaWAN er et godt alternativ for mange IoT-bruksområder med lavt strømforbruk. Det er utviklet for langdistansekommunikasjon, lavt energiforbruk og små datapakker. Det kan være spesielt nyttig i smarte bygninger, landbruk, miljøovervåking, verktøy og private sensornettverk.

Viktige styrker er blant annet

Lavt strømforbruk
LoRaWAN-enheter kan fungere i årevis på batteri, avhengig av sensortype, overføringsfrekvens og nettverksforhold.

Lang rekkevidde
LoRaWAN kan støtte kommunikasjon over store områder, spesielt i landlige eller åpne miljøer.

Privat nettverkskontroll
Bedrifter kan bygge private LoRaWAN-nettverk der de kontrollerer gatewayer og lokal dekning.

Kostnadseffektivitet for lokale utplasseringer
LoRaWAN kan være kostnadseffektivt for et stort antall enkle sensorer i et avgrenset område.

Passer godt for små, periodiske data
Temperatur, luftfuktighet, belegg, luftkvalitet, jordforhold, måleravlesninger og enkle statusmeldinger er vanlige eksempler.

LoRaWAN forsvinner derfor ikke fra IoT. Det er fortsatt verdifullt. Men det har også begrensninger som blir mer synlige etter hvert som utrullingen skaleres.

Hvor LoRaWAN kan bli en utfordring

Den første utfordringen er infrastrukturen. LoRaWAN-dekning avhenger av gatewayer. Hvis enheten befinner seg utenfor gatewayens rekkevidde, kommer ikke dataene frem. For private nettverk må noen planlegge, installere, drifte, vedlikeholde og sikre gateway-infrastrukturen.

Den andre utfordringen er mobilitet. LoRaWAN er vanligvis bedre egnet for stasjonære enheter eller enheter med lav mobilitet. For enheter som beveger seg på tvers av regioner, landegrenser, bygninger eller mobilnettverk, er mobil IoT ofte mer pålitelig.

Den tredje utfordringen er driftsmessig skalerbarhet. Når en distribusjon vokser fra ett sted til hundrevis eller tusenvis av steder, kan gatewayplassering, feilsøking, nettverksvedlikehold og support bli mer komplisert.

Den fjerde utfordringen er data- og enhetsadministrasjon. Mange moderne IoT-enheter trenger mer enn små periodiske meldinger. De kan trenge ekstern diagnostikk, konfigurasjonsoppdateringer, alarmer, sikkerhetsoppdateringer eller firmware-over-the-air-oppdateringer. IoT via mobilnettet er ofte bedre egnet når enheten trenger mer fleksibel toveiskommunikasjon og større rekkevidde.

Hvorfor mange kunder går fra LoRaWAN til mobilnett

Hos Com4 møter vi ofte kunder som begynte med LoRaWAN fordi det så ut som det enkleste eller rimeligste alternativet. Over tid går mange over til mobilt nettverk fordi behovene deres endrer seg.

De vanligste årsakene er blant annet

De trenger dekning utover et privat gateway-nettverk
En løsning som fungerer godt i én bygning, gård eller by, må kanskje fungere på flere steder. Med mobil IoT kan enheter koble seg til ved hjelp av eksisterende mobilinfrastruktur i stedet for å være avhengig av kundestyrte gatewayer.

De trenger mobilitet
For kjøretøy, containere, maskiner, utstyr og mobile eiendeler er LTE-M ofte en bedre løsning fordi den støtter mobilitet og overlevering.

De trenger enklere internasjonal skalering
Når enheter utplasseres i flere land, kan mobil IoT forenkle administrasjonen av tilkoblingen ved hjelp av globale IoT-SIM-kort, roamingavtaler og én plattform for overvåking og kontroll.

De trenger mer pålitelige eksterne operasjoner
Hvis en enhet er forretningskritisk, trenger kunden ofte forutsigbar tilkobling, ekstern feilsøking og sikker tilgang til enhetsdata.

De trenger fastvareoppdateringer og livssyklusadministrasjon
Etter hvert som enhetene blir mer avanserte, må tilkoblingsmulighetene støtte mer enn sensoravlesninger. Mobilnettet kan muliggjøre sikre oppdateringer, diagnostikk og konfigurasjonsendringer uten fysisk tilgang.

De vil ha mindre ansvar for infrastrukturen
Det kan bli en byrde å drifte gatewayer, administrere lokal nettverksytelse og feilsøke dekningshull. Mobilbasert IoT flytter mye av nettverksansvaret over til den etablerte mobilinfrastrukturen.

Mobil IoT: Mer enn "tradisjonell mobildata"

Mobil IoT er ikke bare standard mobilt bredbånd. Teknologier som LTE-M og NB-IoT er utviklet for IoT-enheter som trenger lavt strømforbruk, utvidet dekning og lang batterilevetid. Både LTE-M og NB-IoT støtter IoT-strømbesparende funksjoner som PSM og eDRX, som hjelper enhetene med å redusere energiforbruket ved å la dem sove når de ikke kommuniserer aktivt.

LTE-M

LTE-M er ofte et godt valg for IoT-enheter som trenger lavt strømforbruk, mobilitet, bedre datahastigheter enn NB-IoT og støtte for roaming. Det egner seg godt til sporing av eiendeler, alarmer, betalingsterminaler, helseutstyr, industrielt utstyr og mobile IoT-produkter.

NB-IoT

NB-IoT er utviklet for bruksområder med svært lavt strømforbruk og lite data, spesielt stasjonære enheter. Det kan være nyttig for smartmålere, sensorer og enheter som er plassert dypt innendørs eller i vanskelig tilgjengelige områder. GSMA beskriver NB-IoT som en 3GPP-standardisert LPWA-teknologi for et bredt spekter av IoT-enheter og -tjenester.

LTE Cat 1 bis

For enheter som trenger mer båndbredde enn LTE-M eller NB-IoT, kan LTE Cat 1 bis være et praktisk alternativ. Den støtter høyere datahastigheter, samtidig som den er enklere og mer kostnadseffektiv enn tradisjonelle LTE-moduler med høy båndbredde.

LoRaWAN vs. mobilnett: En praktisk sammenligning

Hybridmodellen: Få det beste av begge deler

For noen installasjoner er det beste svaret ikke å erstatte LoRaWAN med mobilnettet. Det beste svaret er å kombinere dem.

En hybridarkitektur kan bruke LoRaWAN til lokal sensorkommunikasjon og mobilnettet til backhaul, fallback eller ekstern tilgang. Dette er spesielt relevant når mange sensorer med lav effekt er utplassert lokalt, men dataene likevel må nå skyen på en pålitelig måte.

Eksempler på dette:

Smarte bygninger

LoRaWAN-sensorer kan samle inn data om luftkvalitet, belegg, temperatur, energiforbruk eller lekkasjer. En mobil gateway kan sende aggregerte data sikkert til skyen, noe som reduserer avhengigheten av lokale IT-nettverk.

Smart landbruk

LoRaWAN kan koble sammen mange sensorer på en gård, mens mobil backhaul kobler gatewayer til skyplattformer der det er dekning.

Forsyning og måling

Målere kan kommunisere lokalt via LoRaWAN, mens mobilnettet gir bredbåndstilkobling for aggregerte data.

Industrianlegg

Sensorer kan kommunisere lokalt, mens mobilnettet muliggjør sikker fjernovervåking og reduserer behovet for å koble IoT-systemer til bedriftens IT-nettverk.

Reservetilkobling

Hvis LoRaWAN-dekningen er utilgjengelig eller ustabil, kan mobilnettet fungere som en reservevei for kritiske data.

Com4s perspektiv: Konnektivitet bør matche forretningssaken

Det viktigste spørsmålet er ikke "Hvilken teknologi er best?". Det er et bedre spørsmål: Hva trenger enheten å gjøre i dag, og hva trenger den å gjøre om tre, fem eller ti år?

En sensor som bare sender temperaturmålinger to ganger om dagen, har andre behov enn en mobil sporingsenhet. En enhet som installeres i én bygning, har andre behov enn et produkt som selges over hele Europa. Et pilotprosjekt med 50 enheter har andre krav enn en kommersiell utrulling med 50 000 enheter.

I Com4 hjelper vi kundene med å vurdere hele tilkoblingsbildet:

• Hvor skal enhetene utplasseres?
• Er de stasjonære eller mobile?
• Hvor ofte sender de data?
• Hvor mye data sender de?
• Trenger de fastvareoppdateringer?
• Trenger de roaming?
• Hvilken batterilevetid er nødvendig?
• Hvem skal drifte nettverksinfrastrukturen?
• Hva skjer hvis tilkoblingen svikter?
• Hvordan skal løsningen skaleres internasjonalt?

Det er her mobilbasert IoT ofte blir det beste valget på lang sikt. Det gir bedrifter et administrert, skalerbart og sikkert tilkoblingsfundament som kan støtte hele enhetens livssyklus.

Når LoRaWAN er det riktige valget

LoRaWAN kan være det riktige valget når:

• Enhetene er stasjonære.
• Datamengden er liten.
• Batterilevetid er en topp prioritet.
• Utplasseringsområdet er klart definert.
• Gateway-infrastruktur er tilgjengelig.
• Kunden ønsker et privat lokalt nettverk.
• Sanntidskommunikasjon er ikke kritisk.
• Forretningsgrunnlaget er avhengig av svært lave gjentakende tilkoblingskostnader.
  
  

Når mobilnettet er det riktige valget

Mobilbasert IoT er ofte det riktige valget når:

• Enheter flyttes mellom ulike steder.
• Det er behov for dekning på tvers av regioner eller land.
• Utrullingen må kunne skaleres raskt.
• Bedriften ønsker ikke å administrere gatewayer.
• Enhetene trenger eksterne oppdateringer eller diagnostikk.
• Tilkoblingen må overvåkes sentralt.
• Datasikkerhet og SIM-basert autentisering er viktig.
• Enhetens livssyklus er lang og krever fleksibilitet i fremtiden.
• Løsningen er kommersielt kritisk.

Typiske eksempler er sporing av eiendeler, tilkoblede maskiner, alarmer, betalingsløsninger, helseutstyr, infrastruktur for smarte byer, industriell overvåking, lading av elbiler, energisystemer og logistikk.

Fremtidssikring av IoT-konnektivitet

Mange IoT-prosjekter mislykkes ikke fordi enheten er feil, men fordi tilkoblingsmodellen ikke er designet for stor skala.

En vellykket IoT-distribusjon må være pålitelig, ikke bare i laboratoriet, men også ute i felten. Den må fungere på tvers av bygninger, kjellere, landområder, byer, landegrenser og skiftende nettverksforhold. Den må støtte onboarding, feilsøking, sikkerhet, fakturering, kontroll av databruk og livssyklusadministrasjon.

Det er derfor fremtidssikring er så viktig.

For mange selskaper gir mobil IoT det grunnlaget de trenger for å gå fra pilot til produksjon. For andre er LoRaWAN fortsatt verdifullt lokalt, mens mobilnettet styrker løsningen gjennom backhaul, fallback eller internasjonal rekkevidde.

Fremtidens IoT-tilkobling er ikke en løsning som passer for alle. Den er integrert, fleksibel og brukstilfelledrevet.

LoRaWAN vs. mobilnettverk

LoRaWAN og mobil IoT er begge viktige teknologier. LoRaWAN er utmerket for lokale sensornettverk med lav effekt og små datamengder. Cellular IoT er en kraftfull løsning for skalerbare, mobile, sikre og administrerte distribusjoner.

Men de sterkeste IoT-strategiene går ofte lenger enn en enkel sammenligning.

Mange Com4-kunder går fra LoRaWAN til mobilnettverk fordi de trenger bedre dekning, pålitelighet, mobilitet, fjernadministrasjon og skalerbarhet. Andre kombinerer LoRaWAN og mobilnett for å få det beste fra begge verdener.

Det riktige svaret avhenger av brukstilfellet, forretningsmodellen og den langsiktige utrullingsplanen.

I Com4 hjelper vi bedrifter med å designe IoT-tilkoblinger som ikke bare fungerer for den første enheten - men også for de neste tusen, det neste markedet og hele livssyklusen til løsningen.