Der Einzug des Internets der Dinge (IoT) hat verschiedenen Branchen neue Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet. Bei IoT-Anwendungen ist eine stabile Datenübertragung der Schlüssel. Gegenwärtig haben 4G und LoRa als zwei wichtige drahtlose Übertragungstechnologien für das IoT ihre eigenen Vor- und Nachteile. In diesem Beitrag werden wir diese beiden Technologien eingehend analysieren, um den Lesern ein umfassendes Verständnis ihrer Eigenschaften zu vermitteln und Hinweise für die Auswahl geeigneter Übertragungslösungen zu geben.
Überblick über die 4G-Technologie
4G ist die vierte Generation der Mobilfunktechnologie, die im Vergleich zu 3G eine höhere Übertragungsrate und eine größere Reichweite aufweist. Das 4G-Netz basiert auf IP-Protokollen und nutzt OFDMA und SC-FDMA sowie andere Mehrträgertechnologien, die eine höhere Bandbreite und geringere Latenzzeiten ermöglichen. Zu den typischen Anwendungen des 4G-Netzwerks gehören High-Definition-Video, Online-Spiele und Industriemanagement (ET3420 von IOTRouter verfügt über 4G). ET3420 von IOTRouter verfügt über ein integriertes 4G-Kommunikationsmodul, das die Überwachung und Verwaltung entfernter Geräte ermöglicht, um die Wartungseffizienz zu verbessern).
Überblick über die LoRa-Technologie
LoRa ist eine Low-Power-Wide-Area-Network-Technologie (LPWAN), die von Semtech, Frankreich, entwickelt wurde. LoRa verwendet eine lineare FM-Spreizspektrummodulationstechnologie, die sich durch lange Übertragungsstrecken, geringen Stromverbrauch usw. auszeichnet. Das LoRa-Netzwerk ist sternförmig aufgebaut, und die Endgeräte kommunizieren mit einem oder mehreren Gateways über eine einzige Verbindung. LoRa wird hauptsächlich im Bereich des Internets der Dinge (IoT) eingesetzt, z. B. für intelligente Zähler, Umweltüberwachung und Wasserstandserkennung. Wie in der Abbildung dargestellt, ET2100 von IOTRouter verwendet die neue LoRa-Spreizspektrums-Technologie, die eine größere Entfernung, schnellere Geschwindigkeit und stärkere Anti-Interferenz-Fähigkeit bietet. Das Arbeitsfrequenzband ist 410~493MHz, die maximale Sendeleistung ist bis zu 30dBm, und die Kommunikationsdistanz ist bis zu 8Km.
Vergleich der Vor- und Nachteile von 4G und LoRa
1. Sendeentfernung
Das 4G-Netz hat einen großen Abdeckungsbereich, in der Regel bis zu mehreren Kilometern. LoRa hingegen kann Langstreckenübertragungen über Dutzende von Kilometern realisieren und funktioniert besser in abgelegenen Gebieten oder unterirdischen Umgebungen.
2. Übertragungsrate
Die Übertragungsrate des 4G-Netzes kann mehr als 100 Mbps erreichen, was viel höher ist als die 0,3-50 Kbps von LoRa. 4G ist daher besser geeignet für Anwendungen mit hoher Bandbreite wie Video und Audio.
3. Stromverbrauch
Der Stromverbrauch von LoRa-Endgeräten ist mit einer Batterielebensdauer von mehr als 10 Jahren extrem niedrig. 4G-Geräte verbrauchen mehr Strom und müssen häufig aufgeladen werden. Dadurch ist LoRa besser für batteriebetriebene IoT-Endgeräte geeignet.
4. Aufbau des Netzes
Ein 4G-Netz hängt von der Infrastruktur des Betreibers ab, und die Bereitstellungs- und Wartungskosten sind hoch. Andererseits kann das LoRa-Netz von den Nutzern selbst eingerichtet und verwaltet werden, was flexibler und kostengünstiger ist.
5. Sicherheit
Das 4G-Netz verwendet standardisierte Sicherheitsmechanismen und verfügt über eine hohe Sicherheit, während LoRa auch über bestimmte Verschlüsselungsmaßnahmen verfügt, aber relativ gesehen ist die Sicherheit etwas geringer.
6. Anwendungsszenario
Das 4G-Netz eignet sich für Echtzeitanwendungen mit hoher Bandbreite, z. B. Videoüberwachung, Online-Spiele usw. LoRa eignet sich eher für IoT-Anwendungen mit niedrigem Stromverbrauch und geringer Bandbreite, z. B. intelligente Zähler und Umweltüberwachung.
4G- und LoRa-Technologien haben ihre eigenen Vor- und Nachteile und sind für unterschiedliche Anwendungsszenarien geeignet. Das 4G-Netz eignet sich für anspruchsvolle Echtzeitanwendungen mit hoher Bandbreite, während LoRa eher für Internet-of-Things-Anwendungen mit niedrigem Stromverbrauch und geringer Bandbreite geeignet ist. Bei der Wahl der Übertragungstechnologie müssen die spezifischen Anwendungsanforderungen berücksichtigt werden.
