Internet of Things (3. Rész)– Vezeték nélküli adatátviteli technológiák

LoRa

A LoRa egy rendkívül megbízható vezeték nélküli technológia, amely kis mennyiségű adatátvitelre szolgál hosszú hatótávokon. A technológia szerves eleme a szórt spektrumú moduláció, és ennek köszönhetően a LoRa ellenáll a környezeti zavaró hatásoknak. A másik lényeges előnye a kétirányú kommunikáció, valamint az alacsony energiafogyasztás. Az alap berendezés rövid időn belül kiterjedt területet tud lefedni. A hatótávolság az adott területen elhelyezkedő akadályoktól függ, mint pl. a beépített terület nagysága és elrendezése. Adatátvitelre Európában a 868MHz-es frekvenciasávot használja.

Előnyök: alacsony fogyasztás, nagy hatótávolság, zavaró hatásokkal szembeni ellenállás
Hátrányok: alacsony adatátviteli sebesség
Gyártó: IMST, HopeRF

LoRaWAN

A LoRaWAN magában foglalja a Low Power Wide Area Network (LPWAN) kommunikációs protokollt és az IoT rendszerfelépítést. Berendezés – átjáró – szerver felépítésű adatcserét tesz lehetővé. Az átjáró a szerverrel hagyományos IP kapcsolaton keresztül kommunikál, míg a berendezés az átjáróval vezeték nélküli “single-hop” közvetítéssel. A végberendezésre rendszerint jellemző a kétirányú kommunikáció. A csillag a leggyakoribb hálózati felépítés, mert hosszabb élettartamot biztosít az akkunak. Az akku és végberendezés élettartamának meghosszabbítása, valamint a hálózat teljes kapacitásának növelése a hálózati szervernek köszönhető. A 868MHz-es sávon üzemeltethető, adatátviteli sebessége pedig 0,25kb/s és 50kb/s értékek között mozog. Mivel a biztonságos adatátvitel szintén nagyon fontos tényező, ezért egyidejűleg általában több kódolás is használt – egy a hálózati és alkalmazás szintjén, a másik pedig a berendezés biztonságára irányul. A végponthoz egyedi 64-bites azonosító és két 128-bites kulcs van hozzárendelve, így az adatok AES-el titkosítottak.

Előnyök: alacsony fogyasztás, nagy hatótáv, globális szabvány, kereskedelmi szolgáltatók kínálatát képezi
Hátrányok: szolgáltatói díj fejében vehető igénybe, bonyolult paraméter- beállítás
Gyártó: IMST

SigFox

A SigFox kisebb mennyiségű adatátvitelre szolgáló vezeték nélküli technológia. Az IoT berendezések viszonylag nagy távolságon belül képesek adatcserét végrehajtani (szabad terepen akár 50km, beépített területen pedig akár 10km). Az adatátvitel megbízható és biztonságos. A kódolás az alkalmazáson megy végbe AES128 és 16-bites hitelesítés segítségével. Az ezen technológiával ellátott berendezésekre többnyire alacsony fogyasztás jellemző, tehát az akku akár 10 évet is kibír. A SigFox rendkívül ellenálló a zavaró interferenciák hatásaival szemben. A 868MHz-es sávon üzemeltethető, az adatátviteli sebesség pedig 100b/s. A jel kibocsátása után a hatótávon belüli berendezések veszik a jelet, dekódolják, majd elküldik a szervernek. Az adatokat ezután továbbítják az alkalmazásnak. Az üzenet a berendezéshez rendelt egyedi, privát kulccsal hitelesített.

Előnyök: alacsony fogyasztás, nagy hatótávolság és lefedettség, roaming adatátvitel többletköltség nélkül
Hátrányok: szolgáltatói díj fejében vehető igénybe, egyirányú kommunikáció
Gyártó: Radiocrafts

NB-IoT

A keskenysávú IoT (NarrowBand – NB-IoT) viszonylag új technológia, amely LPWAN hálózatot használ. Számos eszköz csatlakoztatását teszi lehetővé a már meglévő frekvenciákon. Az adatátviteli sebesség 250kb/s. Jelenleg még nem helyezték üzembe. Várhatóan 2018-2019 környékén jelenik majd meg a piacon.

Előnyök: alacsony fogyasztás, roaming - adatátvitel többletköltség nélkül, gyorsabb hálózatkiépítés
Hátrányok: új technológia
Gyártó: Quectel

A legjobb csatlakozási tulajdonságai a Lora, LoraWan és Sigfox technológiáknak van. Ezeket kis mennyiségű adatátvitelre tervezték, viszont nagy hatótávolsággal rendelkeznek és a legkülönfélébb környezetben használhatók.

Nemsokára folytatódik cikksorozatunk, amiben a 4.ipari forradalommal fogunk foglalkozni.