NB-IoT aj LTE-M patria do kategórie sietí s nízkou spotrebou energie, vyvinuté pre internet vecí (angl. Low Power Wide Area Networks, LPWAN), čo sú energeticky veľmi efektívne technológie rádiového prenosu. Umožňujú širokú škálu aplikácií internetu vecí, kde sú dôležité nízke náklady, nízka spotreba energie a dobré pokrytie.

LTE-M funguje na existujúcej infraštruktúre LTE, ale NB-IoT vyžaduje komplexnejšie nasadenie novej základnej siete. NB-IoT bol navrhnutý tak, aby nahradil 2G a má obmedzenejšiu šírku pásma ako LTE-M, pretože funguje v jedinom frekvenčnom pásme 200 kHz. LTE-M, ktorý má nahradiť 3G, je rýchlejší a má nižšie oneskorenie.

Obe formy pripojenia sú výhodné na rôzne prípady použitia. NB-IoT je vhodné riešenie pre pevné zariadenia, ako je meranie teploty alebo vlhkosti, zatiaľ čo LTE-M je vyhovujúci pre zariadenia, ktoré sledujú a monitorujú pohybové činnosti, ako je sledovanie zásielok alebo monitorovanie vozového parku.

Aký je v nich rozdiel?

NB-IoT výrazne zlepšuje spotrebu energie používateľských zariadení, kapacitu systému a efektívnosť frekvenčného spektra, najmä na vnútorné pokrytie. Životnosť batérie viac ako desať rokov je vlastnosť, vďaka ktorej je táto technológia obzvlášť atraktívna pre aplikácie s dlhou životnosťou vrátane inteligentných meračov. Počiatočné náklady na moduly NB-IoT sú viac-menej porovnateľné s GSM/GPRS.

Zariadenia LTE-M pracujú na oveľa nižšom frekvenčnom pásme (1,4 MHz), čo umožňuje pripojenie viacerých zariadení na každú bunku. Vďaka tomu je táto technológia obzvlášť účinná pri hustom nasadení internetu vecí, ktoré vyžaduje veľké množstvo pripojených zariadení na malej ploche. Platí, že zariadenia LTE-M spotrebujú menej energie ako iné mobilné technológie a môžu mať pokročilé funkcie na úsporu energie. Významnou výhodou LTE-M je podpora hlasových funkcií cez VoLTE (voice over LTE). VoLTE je technológia, ktorá umožňuje prenášať hlasové hovory prostredníctvom LTE.

NB-IoT alebo LTE-M?

Ak stojíte pred rozhodnutím, či je LTE-M alebo NB-IoT tou správnou technológiou, musíte zvážiť svoje potreby IoT. Sú náklady a dlhá prevádzka prvoradé? Je vaše riešenie stacionárne a iba občas prenáša údaje?

NB-IoT je vhodná najmä na použitie s nezávislými snímačmi (snímače, ktoré nemajú pripojenie k externému zdroju energie). Medzi najbežnejšie aplikácie pre NB-IoT patria inteligentné plynomery, vodomery a elektromery, inteligentné mestské aplikácie, ako napríklad inteligentné pouličné osvetlenie a parkovacie snímače, a ďalšie aplikácie diaľkového snímania, ktoré neposielajú často alebo veľké množstvo údajov. To zahŕňa riadenie HVAC, priemyselné monitory a poľnohospodárske snímače, ktoré monitorujú napríklad zavlažovacie systémy.

K sieti NB-IoT pripojíte nepohyblivé zariadenia, ktoré zostávajú na mieste a prenášajú nižší objem údajov. Maximálna rýchlosť prenosu údajov NB-IoT je obmedzená na 128 KBit/s na smer prenosu. Na prvý pohľad to nemusí znieť ako veľa, ale je to úplne postačujúce na prenos údajov o stave snímača.

Na druhej strane, LTE-M pripojí IoT zariadenia náročnejšie na prenos údajov a aj tie, ktoré prenášajú údaje za pohybu, napríklad rôzne zariadenia na inteligentné monitorovanie, drony, nositeľnú elektroniku alebo fotopasce. Je tiež široko používaný pri monitorovaní bezpečnosti, v systémoch monitorovania budov a telematike.

Pri rozhodovaní, ktorá technológia pripojenia je najvhodnejšia pre váš plán internetu vecí, sa treba pozrieť na niekoľko ďalších praktických rozdielov. NB-IoT je vhodný pre aplikácie s veľmi nízkou rýchlosťou prenosu údajov, najmä tam, kde môžu byť rádiové podmienky náročné. Môže podporovať úzku šírku pásma 200 kHz a rýchlosť prenosu údajov má preto strop približne 250 Kbps. Na rozdiel od toho LTE-M môže dosiahnuť vyššiu dátovú rýchlosť až 1 Mbps, pretože využíva šírku pásma 1,4 MHz. To môže byť drahšie riešenie ako NB-IoT, takže je to naozaj len o zvážení toho, čo potrebujete. Keďže LTE-M má širšiu šírku pásma, môžete dosiahnuť nižšie oneskorenie a väčšiu presnosť.

Vyššia bezpečnosť na stavbách vďaka snímaču NB-IoT

WOLFFKRAN LOKUS, a. s., je jedným z najväčších vlastníkov, prenajímateľov a prevádzkovateľov stavebných žeriavov so zastúpením v Českej republike. Disponuje viac ako 140 strojmi, ktoré prenajíma najmä stavebným firmám. Pre túto spoločnosť je bezpečnosť práce na prvom mieste. Práca na žeriavoch je náročná nielen fyzicky, ale aj časovo. Ide o rizikovú prácu vo výškach a pre zaistenie bezpečného prevádzkovania žeriavov je dôležité sledovanie rýchlosti vetra.

Sú stanovené presné limity, do ktorých možno žeriav bezpečne prevádzkovať. Nie je to však primárne kvôli bezpečnosti žeriavov, tie sú konštruované na oveľa väčšiu rýchlosť vetra, než je limit pre bezpečnú prevádzku. Ide najmä o pracovníkov na stavbe. Moderné žeriavy sú preto vybavené automatickým meraním rýchlosti vetra.

Zber a dostupnosť údajov o rýchlosti vetra v digitálnej podobe aj u starších typov žeriavov bola pre WOLFFKRAN LOKUS, a. s., žiaducou zmenou. Manuálne meranie rýchlosti vetra ukazuje len okamžitú hodnotu. Chýba tu možnosť sledovania dlhodobého trendu a prehľadný dátový záznam, ktorý by bol v prípade potreby kedykoľvek k dispozícii.

S cieľom zvýšiť bezpečnosť práce všetkých pracovníkov na stavbách rozšírila spoločnosť dlhoročnú spoluprácu so spoločnosťou Vodafone, ktorá ponúka riešenia internetu vecí v podobe univerzálneho snímača NB-IoT. Do roku 2022 si WOLFFKRAN LOKUS, a. s., objednal 20 snímačov NB-IoT. Využíva ich na žeriavoch bez zabudovaných anemometrov (prístrojov na meranie rýchlosti vetra), ktoré má umiestnené na najviac exponovaných miestach.

Technicky a používateľsky je riešenie nenáročné. Okrem toho, že je zariadenie vodotesné, zvládne aj podmienky s vysokou vlhkosťou alebo prašnosťou. Najdôležitejší parameter, ktorý zákazník potrebuje sledovať, je rýchlosť vetra. Pre svoje potreby vedenie firmy zadefinovalo, s akou frekvenciou budú údaje o rýchlosti vetra prenášané. Pri normálnych hodnotách sa údaje prenášajú raz za pol hodiny, ale v okamihu, keď sa hodnoty priblížia kritickej hranici, zrýchli sa frekvencia prenosu, aby údaje boli čo najaktuálnejšie. Hneď ako hodnota kritickú hranicu prekročí, frekvencia prenosu sa opäť spomalí. Tým, že snímač neposiela informácie neustále, ale iba podľa aktuálnej situácie, sa predlžuje životnosť batérie.

„Snímače vybavené anemometrom nám ukazujú rýchlosť vetra v reálnom čase a my sme schopní obratom informovať stavbu, pokiaľ sa rýchlosť vetra blíži hranici, ktorá prestáva byť pre prevádzku žeriava bezpečná. Ak sme nútení žeriav odstaviť z prevádzky, môžeme navyše zákazníkom vďaka záznamom s údajmi doložiť, že to bolo kvôli vetru, nie z nášho svojvoľného rozhodnutia, a že išlo predovšetkým o bezpečnosť. Snímač NB-IoT nám priniesol komfort, jednoduchosť v získavaní informácií a istotu,“ povedal Jan Drastík, predseda správnej rady spoločnosti WOLFFKRAN LOKUS, a. s.

Zdroje

[1] LTE Cat-M1 Explained: Pros and Cons of LTE-M for IoT Devices. Zipit Wireless. [online]. Publikované 28. 3. 2023. Citované 18. 12. 2023. 

[2] CAT-M vs NB-IoT: What are the Differences and Which Do I Need? FloLIVE. [online]. Publikované 30. 11. 2023. Citované 18. 12. 2023. 

[3] Vyšší bezpečnost na stavbách díky NB-IoT senzoru. Vodafone. [online]. Citované 20. 12. 2023. 

-pev-