혼합 전략
IoT 프로덕션 배포는 신중하게 조정된 연결 계층에 의해 뒷받침되지만 어떤 네트워크 유형과 프로토콜이 질량 센서 배포를 지원하는 데 더 적합한지에 대한 지속적인 논쟁이 있습니다.
사용할 네트워크에 대한 결정은 IoT 배포의 초기 고려 사항이지만 가용성과 최상의 솔루션 및 프로젝트 결과를 제공할 네트워크를 어떻게 결정합니까?
짧은 대답은 진화와 혁신이라는 두 단어로 요약할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 IoT 센서 technology 용량, 규모 잠재력, 비용 절감 측면에서 발전했습니다. 모듈, 새로운 센서 유형을 지원하기 위한 새로운 무선 네트워크 프로토콜 및 방법에 대한 수요가 창출되고 있으며, 이들 중 다수는 장거리 및 넓은 지역에서 배터리 전원과 간헐적인 메시징에 의존합니다.
센서 하드웨어 및 소프트웨어 혁신의 증가와 결합된 IoT 시장의 의심, 불확실성 및 단편화로 인해 각각 고유한 특성을 가진 여러 네트워크 연결 옵션이 생성 및 배치되었습니다.
최근 몇 년 동안 우리는 지배적인 IoT 네트워크 유형인 LPWAN(Low Power Wide Area Network)의 확장과 진화를 목격했습니다. 이 시장에 초기 진입한 LoRaWAN 및 Sigfox는 무료 무선 스펙트럼을 사용하며 전 세계에 걸쳐 자리를 잡을 시간을 가졌습니다. 특히 LoRaWAN은 IoT 네트워크 연결 옵션으로 큰 성공을 거두어 새로운 연결의 40% 이상의 시장 점유율로 시장을 장악했으며 2025년까지 시장 점유율을 계속 추가할 것으로 예상됩니다.
셀룰러 측면에서 새로운 IoT 네트워크 프로토콜인 NB-IoT 및 LTE-M(현재 4G 표준에 채택된 5G 스펙트럼의 진화)의 경우 여전히 추격 요소가 진행 중입니다. GSMA는 이러한 IoT 프로토콜에 대한 표준을 늦게 비준했으며 궁극적으로 Tier 1 통신 사업자의 배포는 첫 번째 LPWAN 네트워크 연결 프로토콜의 초기 롤아웃 이후 언젠가 이루어졌습니다.
셀룰러 IoT 네트워크 변형이 IoT 연결 시장을 지배하고 LoRaWAN 및 Sigfox를 마진까지 압박할 것이라는 초기 예측에도 불구하고 영국에서
셀룰러 IoT 네트워크 프로그램(작성 당시 LTE-M은 영국 동부 지역에서 활성화되었으며 NB-IoT는 특히 영국 동부 지역에서 '구멍'이 있습니다). 즉, IoT 셀룰러 LPWAN 작업은 주로 영국에서의 테스트로 제한되었으며 생산 롤아웃은 LoRaWAN 및 Sigfox의 공용 네트워크 변종에 대한 Private Council LoRaWAN 설치 및 혁신 프로그램에 의해 지배되었습니다.
분석가들은 전 세계적으로 LPWAN 네트워크 배포에서 무료(허가되지 않은 스펙트럼)와 셀룰러 변종(허가된 스펙트럼) 사이의 50:50 분할이 있을 것으로 예상합니다. 이러한 네트워크 표준 간의 경쟁은 앞으로도 한동안 계속될 것입니다. 특히 5G가 완전히 출시되고 IoT를 위한 실행 가능한 비용 지점에 무선 모듈이 있으면 5G 프로토콜은 평방 킬로미터당 수백만 개의 센서를 연결할 수 있는 기능 측면에서 확장성과 효율성을 가져올 셀룰러 측을 위한 IoT 요소도 갖게 됩니다.
사용할 네트워크 유형 또는 프로토콜은 무엇입니까?
대부분의 프로젝트와 마찬가지로 데이터 전달 비용은 해결해야 할 주요 관심사입니다. LoRaWAN 및 Sigfox는 이제 장치가 비용 효율적인 성숙도 수준에 있습니다. 처음에는 셀룰러가 훨씬 더 비쌌지만 이제 비용 효율성을 달성하기 시작했습니다. 그러나 사용 비용 측면에서 NB-IoT 및 LTE-M의 경우 사용자는 여전히 네트워크에서 데이터 사용에 대해 비용을 지불하는 반면(바이트 단위로 지불) LoRaWAN은 무료 스펙트럼 시설을 활용하고 요금은 장치 라이선스를 기반으로 하며 Sigfox의 경우 메시지당 요금을 부과합니다.
비용 모델 측면에서 분명한 차이가 있는 것처럼 보이지만 네트워크와 프로토콜의 선택은 간단하지 않습니다. IoT 롤아웃이 점점 보편화됨에 따라 LoRaWAN 환경 내에 우려의 원인이 되는 요소가 있습니다. LoRaWAN 스펙트럼을 공유하는 여러 장치를 사용하면 네트워크에서 잠재적인 충돌이 발생하고 메시지가 손실될 수 있습니다. 각 메시지가 도착하도록 하기 위해 네트워크를 제어하는 LoRaWAN 프로토콜 및 소프트웨어는 여러 채널에 메시지를 분산하고 메시지 카운터를 모니터링하고 기타 기술을 통해 이러한 문제를 완화하도록 추가로 조정되었습니다.
사용 사례의 매개변수와 배포의 특성을 식별하는 것은 매우 중요합니다. 상태 변경이 있을 때만 원격 측정 데이터가 포함된 메시지를 보내야 하는 경우 LoRaWAN 네트워크에서 반드시 네트워크 정체가 발생하지는 않습니다. 그러나 한 지역의 여러 센서에서 정기적으로 15분 동안 모니터링하려면 센서 메시지 부하를 분산시키기 위해 추가 게이트웨이 용량이 필요할 수 있습니다. 그러나 사용 사례에서 특정 시간 내에 트래픽 전달을 보장해야 하거나 NB-IoT 및 LTE-M과 같은 셀룰러 프로토콜의 지속적인 메시지 스트림을 사용해야 할 수 있습니다.
사용 사례
또 다른 고려 사항은 특정 부문이 견인력을 얻기 위해 이미 사용하고 있는 프로토콜입니다. 한 번에 여러 사용 사례를 확장하는 데 사용할 수 있는 메커니즘으로 LoRaWAN을 보는 지방 정부 사이에서 LoRaWAN에 대한 엄청난 이해와 관심이 있었습니다.
유틸리티 모니터링 부문에서 NB-IoT는 이점을 얻는 프로토콜인 것으로 보입니다. 신호탑이 활성화 지점이고 목적지에 도달하기 위해 좋은 신호 강도로 지하 깊숙이 침투하므로 게이트웨이가 필요하지 않습니다. 그러나 건물 내부의 요소를 모니터링하는 경우 LoRaWAN은 NB-IoT가 외부에서 수행할 수 있는 것보다 더 효과적일 수 있습니다. 냉장 및 온도 모니터링이 그러한 예 중 하나이며 LoRaWAN은 이 경우 효과적인 프로토콜을 제공하여 집중 모니터링 및 데이터 수집이 중요한 프로브까지 건물 내부의 온도를 측정합니다.
간헐적으로, 경보 기준으로 또는 한 시간에 한 번 판독값을 측정하는 것과 같은 사용 사례의 경우 센서가 오래 지속되고 비면허 스펙트럼으로 연결될 수 있도록 배터리 전원을 절약해야 합니다. 누군가의 집이나 이동 중인 구급차와 같은 의료 모니터링 시나리오 내에서는 판독값을 즉시 전송해야 하므로 LTE-M과 같은 허가된 스펙트럼에 의존해야 합니다.
혼합 연결
현재 모든 사용 사례에 최적화되거나 전체 자산을 포괄할 수 있는 단일 프로토콜은 없습니다. 솔루션은 비면허 스펙트럼과 허가 스펙트럼에서 서로 다른 연결 프로토콜을 함께 혼합하여 총 자산 및 사용 사례 적용 범위를 달성하는 하이브리드 모델을 배포하는 것입니다. 혼합된 접근 방식은 본질적으로 유연하고 비용 효율적이며 대규모 IoT의 이점을 얻고자 하지만 진행 방법과 장소에 대해 불확실한 사람들에게 확장 가능합니다.
수명은 IoT 배포의 성공에 매우 중요합니다. 어떤 기업도 5년 후에 기술을 전면 교체하고 싶어하지 않습니다. 특히 LoRaWAN이 그러한 수명을 제공할 성장 궤적에 있음이 분명합니다. 그리고 5G의 궁극적인 성숙은 수백만 개의 센서를 연결하는 기능 측면에서 훨씬 더 효율적으로 IoT 프로젝트를 위한 또 다른 옵션이 될 것입니다. 5G는 아직 먼 길일 수 있지만 많은 장치 및 네트워크 자산이 결국 XNUMXG에서 일부를 소비하게 될 가능성이 높습니다.
각 자산을 포괄하는 서로 다른 프로토콜의 혼합 모델을 사용하여 효율적이고 능률적으로 만들려면 모든 것을 통합하고 한 곳에서 수신, 읽기 및 분석할 수 있는 단일 플랫폼을 사용하는 것이 중요합니다. NB-IoT, LoRaWAN, LTE-M, Sigfox는 모두 서로 다른 형식으로 수신되는 업계 표준 프로토콜이 되고 있습니다. 그러나 트래픽을 가로채서 수신 애플리케이션에 필요한 프로토콜로 변환하는 하나의 허브로 간소화할 수 있습니다. 혼합 솔루션에서 모든 유형의 IoT 연결을 제공하는 파트너와 협력함으로써 각 프로토콜이 고려되고 지원된다는 확신을 가지고 프로젝트를 출시하여 전체 IoT 프로젝트의 기능, 실용성 및 비용 효율성을 극대화할 수 있습니다.