Az okos technológiák hálójában (x)

A következő évtizedben okos eszközök milliárdjai csatlakoznak majd egymáshoz, hogy életünket kényelmesebbé, hatékonyabbá tegyék. Fontos kérdés tehát, hogy ezek az eszközök milyen módon tudnak majd kommunikálni egymással, vezeték nélkül, bárhol, bármikor. Az MVM NET Zrt. a következő cikkében összegyűjtötte azokat az LPWA-technológiákat, melyek a gépek közti kommunikációt teszik lehetővé.

Az elmúlt évek technológiai fejlődésének eredményeként mára az okosmérés, illetve tágabb értelemben véve az okos megoldásokat jelentő IoT (Internet of Things) összetett követelményrendszerének kiszolgálására leginkább alkalmas technológiai megoldássá az úgynevezett LPWA technológiák váltak. Az LPWA (Low Power Wide Area) az alacsony energiaigényű és Nagy területi lefedettséggel rendelkező, jellemzően kis adatátviteli sebességet igénylő adatkapcsolatok működtetésére fejlesztették ki. A következő években a hálózati kapcsolattal rendelkező készülékek száma hatalmas mértékben fog nőni, egyes előrejelzések szerint 2023-ig körülbelül 3 milliárd eszköz LPWA-hálózatra kapcsolódása várható világszerte, 2030-ra ez a szám elérheti a 125 milliárdot is.

Az LPWA-technológiának köszönhetően számos területen biztosítható a mobil adatkommunikáció: többek között okos méréshez, rendszerirányítási funkciókhoz, a kereskedelemi és szolgáltatási szegmensben az online pénztárgépek, parkolóautomaták adatkommunikációjának biztosítására. A hálózat emellett alkalmas elektronikus fizetésre, illetve az e-jegyrendszerben mobiljegy értékesítésére és még sorolhatnánk. Számos LPWA-technológia létezik, mint például a NB-IoT (Narrow Band IoT), az a LoRa, a Sigfox és az LTE-M. Nézzük, hogy a bonyolultnak tűnő betűszavak mögött mi rejtőzik, melyik hol használható, milyen előnyeik és hátrányaik vannak.

Az NB-IoT egy alacsony sávszélességű és kis adatátviteli kapacitású LPWA-technológia, ami ideális az egyszerű, statikus szenzorok számára. A Sigfoxhoz és a LoRa-hoz hasonló, de modulációs sebessége sokkal nagyobb, vagyis sokkal több adatot képes kezelni, mint a másik két technológia. A LoRa-nál alacsonyabb a válaszideje, és magasabb adatátviteli sebességet lehet elérni segítségével, nagyobb mennyiségű adat továbbítására azonban nem alkalmas. Az említett LoRa hálózati technológia előnye, hogy bár korlátozottan, de kétirányú kommunikációra is alkalmas (például az úgynevezett parancs és vezérlési funkciók), valamint lehetővé teszi mozgásban lévő eszközök követését (többek közt gépjárművek, szállítmányok esetén) is. Az NB-Iot eszközökhöz képest a LoRa kisebb energiafogyasztású, így hosszabb ideig működik adott kapacitású telepről. A Sigfox technológia a LoRa-hoz hasonlóan szabadsávban használatos megoldás, amely ritkán, nagyon kis mennyiségű adatot továbbító, alacsony sávszélességű IoT-eszközök hálózatba kapcsolására alkalmas. Rendkívül alacsony fogyasztása miatt kis méretű teleppel akár több évig üzemelhet. A LoRa-val szemben képes nemzetközi roamingra, így például egy konténer nyomkövetése egész Európában megoldható a segítségével. Ami szintén a Sigfox mellett szólhat, hogy alacsony költségigény jellemzi, egyszerű IoT eszközei kevés energiát fogyasztanak, valamint támogatja a nagy területű, több 10 km-es lefedettséget.

Ehhez képest az LTE 450 MHz-es szélessávú mobil adatkommunikációs hálózat legfőbb előnye, hogy sokkal kevesebb bázisállomással fed le nagy területeket, így a használatával költséghatékonyabban építhető ki és üzemeltethető nagy sávszélességet biztosító mobilhálózat. Összehasonlításképpen, az 1800 MHz-es frekvencián megközelítőleg 10-15-szor annyi bázisállomással fedhető le ugyanakkora terület.

A hazánkban több mint 95 százalékos területi lefedettséggel rendelkező LTE450 mobilhálózat fő jellemzője a magas rendelkezésre állás, ami rendkívüli események esetén is biztosítja a felhasználók számára az adatátviteli hozzáférést, függetlenül a publikus hálózatok terheltségétől. A technológia további előnyei a magas szintű titkosítás, autentikáció és integritásvédelem, amelyek együttesen garantálják a hálózat felől érkező támadások kivédését. A rendszer jó skálázhatósága pedig lehetővé teszi az IoT célú LTE-M megoldás LTE450 hálózatba implementálását, a szabadsávos LPWA technológiákhoz képest sokkal kedvezőbb műszaki paraméterekkel.  A tervek szerint Magyarországon 2020 nyarán az LTE450 mobilhálózaton úgynevezett LTE Cat-M1 megoldást vezet be az MVM NET, ami egy  sokoldalú IoT-technológia.  Az LTE450-re épülő Cat-M1 megoldás egyaránt képes a korábban említett kis sebesség igényű technológiák helyettesítésére, mindamellett alkalmas a nagyobb adatforgalmat generáló, akár nem helyhez kötött alkalmazásokat is kiszolgálni. A nagyobb adatátviteli kapacitás és a kedvezőbb késleltetési idő lehetővé teszi a valós idejű kétirányú kommunikációt, vagyis távoli eszközök állapotának rendszeres monitorozását, azok beállítását, frissítését, illetve az esetleges üzenetek vagy riasztások nyugtázását a hálózaton keresztül.

(x)