The arrival of the Internet of Things (IoT) era has brought new development opportunities to various industries. In IoT applications, stable data transmission is the key. At present, 4G and LoRa transmission, as two major wireless transmission technologies for IoT, have their own advantages and disadvantages. In this paper, we will analyze these two technologies in depth to help readers fully understand their characteristics and provide a reference for choosing suitable transmission solutions.
Обзор технологии 4G
4G is the fourth generation of mobile communication technology, compared with 3G has a higher transmission rate and wider coverage. 4G network is based on IP protocols, using OFDMA and SC-FDMA and other multicarrier technology, can provide higher bandwidth and lower latency.
4G network’s typical applications include high-definition video, online games, and industrial management (IOTRouter’s ET3420 built-in 4G). IOTRouter's ET3420 имеет встроенный модуль связи 4G, который позволяет осуществлять мониторинг и управление удаленным оборудованием для повышения эффективности технического обслуживания).
LoRa transmission Technology Overview
LoRa is a low-power wide area network (LPWAN) technology developed by Semtech, France. LoRa adopts linear FM spread spectrum modulation technology, featuring long-distance transmission, low power consumption, etc. LoRa network adopts a star topology, and the terminal equipment communicates with one or more gateways through a single hop. LoRa is mainly applied in the field of Internet of Things (IoT), such as smart meters, environmental monitoring and water level detection.
As shown in the figure, IOTRouter's ET2100 Использует новую технологию распространения спектра LoRa, которая обеспечивает большее расстояние, высокую скорость и более сильную защиту от помех. Рабочий диапазон частот составляет 410~493 МГц, максимальная мощность передачи - до 30 дБм, а расстояние связи - до 8 км.
Comparison of advantages and disadvantages of 4G and LoRa transmission
1. Расстояние передачи
Сеть 4G имеет широкую зону покрытия, как правило, до нескольких километров. LoRa, с другой стороны, может реализовать передачу данных на большие расстояния, на десятки километров, и лучше работает в удаленных районах или под землей.
2. Скорость передачи
Скорость передачи данных в сети 4G может достигать более 100 Мбит/с, что гораздо выше, чем 0,3-50 Кбит/с у LoRa. Поэтому 4G больше подходит для приложений с высокой пропускной способностью, таких как видео и аудио.
3. Потребление электроэнергии
The power consumption of LoRa terminal devices is extremely low, with a battery life of more than 10 years. 4G devices consume more power and need to be recharged frequently. This makes LoRa more suitable for battery-powered IoT terminals.
4. Развертывание сети
Сеть 4G зависит от инфраструктуры оператора, поэтому затраты на ее развертывание и обслуживание высоки. С другой стороны, сеть LoRa может быть развернута и управляться самими пользователями, что является более гибким и менее затратным.
5. Безопасность
Сеть 4G использует стандартизированный механизм безопасности и обладает сильной защитой, в то время как LoRa также имеет определенные меры шифрования, но, относительно говоря, безопасность немного ниже.
6. Сценарий применения
Сеть 4G подходит для приложений с высокой пропускной способностью, работающих в режиме реального времени, таких как видеонаблюдение, онлайн-игры и т. д. LoRa больше подходит для IoT-приложений с низким энергопотреблением и низкой пропускной способностью, таких как интеллектуальные счетчики, мониторинг окружающей среды.
4G and LoRa transmission technologies have their own advantages and disadvantages, and are suitable for different application scenarios. 4G network is suitable for high-bandwidth, real-time demanding applications, while LoRa transmission is more suitable for low-power, low-bandwidth Internet of Things applications. When choosing the transmission technology, it is necessary to weigh the specific application requirements.
