Wprowadzenie: dlaczego łączność IoT jest ważniejsza niż kiedykolwiek wcześniej
Internet rzeczy (IoT) przekształca branże, umożliwiając miliardom urządzeń gromadzenie, przesyłanie i wykorzystywanie danych w czasie rzeczywistym. U podstaw każdego wdrożenia IoT leży jedna krytyczna decyzja: łączność.
Dominują dwie główne technologie: komórkowa IoT i satelitarna IoT. Podczas gdy komórkowy IoT wykorzystuje naziemne sieci komórkowe, satelitarny IoT łączy urządzenia za pośrednictwem infrastruktury kosmicznej. Podejścia te często się uzupełniają, zwłaszcza w hybrydowych rozwiązaniach IoT, gdzie niezbędny jest płynny globalny zasięg.
Niniejszy przewodnik wyjaśnia podstawy techniczne, typy sieci, przypadki użycia i czynniki decyzyjne przy wyborze między łącznością komórkową, satelitarną lub hybrydową IoT.
Spis treści
Czym jest komórkowe IoT?
Rodzaje komórkowych sieci IoT
Czym jest satelitarny IoT?
Rodzaje satelitarnych sieci IoT
Kluczowi gracze w satelitarnym IoT
Komórkowe i satelitarne IoT: porównanie techniczne
Hybrydowe sieci IoT: najlepsze z obu światów Przypadki użycia w przemyśle
Com4: Twój globalny partner w zakresie łączności IoT
Czym jest komórkowy IoT? (2G, 3G, 4G, LTE-M, NB-IoT, 5G)
Komórkowy IoT łączy urządzenia za pomocą infrastruktury sieci komórkowej i tego samego licencjonowanego widma co smartfony. Standaryzowany przez 3GPP, oferuje:
- Szeroki zasięg w obszarach miejskich i podmiejskich.
- Niskie opóźnienia dla aplikacji działających w czasie rzeczywistym.
- Wysoką przepustowość dla urządzeń IoT przetwarzających duże ilości danych.
- Ugruntowana infrastruktura z trwającymi wdrożeniami 5G.
Główne zastosowania: automatyka przemysłowa, połączona opieka zdrowotna, śledzenie logistyczne, inteligentne miasta i monitorowanie środowiska.
Rodzaje komórkowych sieci IoT
Starsze sieci komórkowe
- 2G (GSM) - niskie szybkości transmisji danych dla podstawowej telemetrii; wycofywane na całym świecie.
- 3G (UMTS) - Umiarkowane prędkości; również w obliczu zamknięcia w wielu regionach.
- 4G LTE - Wysoka prędkość, niskie opóźnienia, solidny ekosystem modułów IoT.
Komórkowa sieć IoT LPWAN
- NB-IoT - Głęboka penetracja budynków, bardzo niska moc, małe ładunki.
- LTE-M - przyjazny dla mobilności, obsługuje VoLTE, idealny do śledzenia zasobów.
5G IoT
- 5G NR - bardzo niskie opóźnienia (<10 ms), prędkości wielu Gb/s, dzielenie sieci.
- 5G RedCap - zrównoważona prędkość, wydajność i koszty dla przemysłowego IoT.
Czym jest satelitarny IoT? (LEO, MEO, GEO)
Satelitarny IoT łączy urządzenia bezpośrednio z satelitami, omijając wieże naziemne. Dzięki temu idealnie nadaje się do odległych obszarów, operacji morskich i infrastruktury krytycznej.
Zalety:
- Globalny zasięg (w tym oceany i regiony polarne).
- Brak zależności od infrastruktury naziemnej.
- Kluczowe znaczenie dla odzyskiwania danych po awarii i krytycznych przypadków użycia.
Wyzwania:
- Większe opóźnienia niż w przypadku sieci komórkowych.
- Niższa przepustowość (bps-kbps typowe dla IoT).
- Wyższe koszty sprzętu i usług.
Rodzaje satelitarnych sieci IoT
|
Typ orbity |
Wysokość |
Opóźnienie |
Zasięg |
Przykładowe przypadki użycia |
|
LEO (niska orbita okołoziemska) |
160-2 000 km |
20-40 ms |
Mniejszy zasięg; wymaga dużych konstelacji |
Rolnictwo precyzyjne, śledzenie morskie, łączność szerokopasmowa |
|
MEO (średnia orbita okołoziemska) |
2 000-35 786 km |
100-150 ms |
Większy zasięg, mniej satelitów |
GNSS, lotnictwo, śledzenie floty |
|
GEO (Geostacjonarna) |
35 786 km |
240-270 ms |
Stały zasięg na dużym obszarze |
Pogoda, środki trwałe, usługi nadawcze |
Kluczowi gracze w satelitarnym IoT
- Iridium - globalna sieć LEO dla M2M.
- Orbcomm - satelity LEO dla logistyki.
- Inmarsat - GEO dla transportu morskiego i lotniczego.
- Globalstar - LEO dla IoT o niskiej ilości danych.
- Starlink - szybka sieć szerokopasmowa LEO.
- Sateliot - LEO NTN (Non-Terrestrial Network) dla bezpośredniej transmisji danych 5G IoT.
Komórkowy i satelitarny IoT - porównanie techniczne
|
Czynnik |
Komórkowy IoT |
Satelitarny IoT |
|
Zasięg |
Silny w miastach/podmiejskich |
Globalny, w tym na oceanach i obszarach polarnych |
|
Opóźnienie |
<10 ms (5G) |
20-270 ms w zależności od orbity |
|
Szybkość transmisji danych |
Kbps-Gbps |
bps-Kbps |
|
Zużycie energii |
Niskie (zoptymalizowane pod kątem LPWAN) |
Wyższe (większe odległości) |
|
Koszt |
Niższy w większości przypadków |
Wyższy; związany z satelitarnym czasem antenowym |
|
Mobilność |
Bezproblemowe przełączanie |
Zmienna wydajność |
Hybrydowe sieci IoT: najlepsze z obu światów
Hybrydowe sieci satelitarno-naziemne (HTSN) łączą w sobie zarówno łącza komórkowe, jak i satelitarne:
- Utrzymania dostępności w odległych obszarach.
- Zapewnić redundancję dla usług o krytycznym znaczeniu.
- Zmniejszyć koszty poprzez wykorzystanie satelity tylko wtedy, gdy sieć komórkowa jest niedostępna.
Standardy 5G Release-17 NTN pozwalają teraz urządzeniom na płynne przełączanie się między satelitą a siecią komórkową bez konieczności zmiany sprzętu.
Przypadki użycia w przemyśle dla komórkowego, satelitarnego i hybrydowego IoT
Rolnictwo -czujniki gleby, śledzenie zwierząt gospodarskich(NB-IoT + satelita LEO).Energia -zdalne monitorowanie rurociągów (satelita) + optymalizacja sieci (sieć komórkowa).
Morze - śledzenie statków, pogoda w czasie rzeczywistym, sygnalizatory bezpieczeństwa.
Transport -śledzenie floty LTE-M z rezerwą satelitarną.
Monitorowanie środowiska - wykrywanie pożarów lasów, obserwacja lodowców.
Com4: zaufany partner w zakresie globalnej łączności IoT
W Com4 zapewniamy pełen zakres usług łączności IoT:
- Wszystkie technologie komórkowe: 2G, 3G, 4G, LTE-M, NB-IoT i 5G.
- Satelitarne usługi IoT: w tym usługi LEO.
- Oficjalny partner Sateliot - dostarczający satelitarne usługi IoT 5G NTN bezpośrednio do urządzenia.
- Partnerstwo ze Starlink - umożliwiające szybkie łącza szerokopasmowe LEO dla IoT
- Hybrydowa łączność IoT - płynne przełączanie między sieciami naziemnymi i satelitarnymi.
Dzięki fachowemu doradztwu, szybkiej dostawie i globalnemu roamingowi, Com4 zapewnia, że wdrożenia IoT są odporne, bezpieczne i gotowe na przyszłość - czy to w miastach, na morzu, czy w najbardziej odległych częściach planety.
.png)
