Het verleden, het heden en de toekomst van LPWAN

Wide Area Networks met laag stroomverbruik (LPWAN ) is de afgelopen jaren een 'big thing' geworden in het internet der dingen. Dit is een brede term voor een verscheidenheid aan technologieën die worden gebruikt om sensoren en controllers met internet te verbinden zonder het gebruik van traditionele wifi of mobiel.

De moderne LPWAN-beweging begon met Sigfox en toen kwam LoRa op het toneel. Nu bieden de mobiele providers hun eigen connectiviteitsopties voor IoT-apparaten via LTE Cat-M en NB-IOT.

Monitoring-applicaties bestaan ​​al tientallen jaren, maar de titel en het acroniem voor een low power, wide-area network (LPWAN) is gemaakt om een ​​deel van de Internet of Things (IoT) en machine-to-machine (M2M) markt te beschrijven . Maar hoewel de naamgeving van dit type netwerk nieuw is, is het idee erachter dat niet.

In dit artikel zullen we terugkijken op enkele monitoringtoepassingen die de aandacht op de ruimte vestigden, bekijken waar de industrie nu staat en vooruitkijken naar wat we verwachten voor de toekomst.

Geschiedenis van LPWAN

Eind jaren tachtig en begin jaren negentig waren er vergelijkbare topologieën en netwerkarchitecturen, maar ze werden geen LPWAN's genoemd. Zij zijn de voorlopers van deze beweging.
AlarmNet , was bijvoorbeeld analoog aan wat je tegenwoordig in de LPWAN-ruimte ziet. Het is gebouwd door ADEMCO (Alarm Device Manufacturing Company), een van de belangrijkste fabrikanten van alarmpanelen en -systemen. ADEMCO bouwde een 900 mHz netwerk om alarmpanelen te bewaken. Het bevond zich in de 928 mHz-band en omdat het zeer kleine hoeveelheden gegevens verzond, was het ontworpen met lage gegevenssnelheden. AlarmNet-netwerken zijn actief in 18 grote gebieden in de VS en dekken ongeveer 65% van de stedelijke bevolking. Het bedrijf is nu eigendom van Honeywell.

Al snel beseften de mobiele netwerken dat het zowel gegevens als spraak kon verplaatsen - en eind jaren negentig werd 2G geboren. Toen het eenmaal beschikbaar kwam voor het publiek, migreerden veel alarmpanelen en soortgelijke systemen naar een mobiel netwerk om te profiteren van de alomtegenwoordige dekking en de zeer lage hardwarekosten als gevolg van het grote aantal modules dat werd gemaakt.

ARDIS - die speciaal is gebouwd voor toepassingen met alleen gegevens - had een soortgelijk verhaal. Het was een draadloos wide-area-netwerk dat in de jaren tachtig eigendom was van Motorola. Het was een netwerk met een relatief lage snelheid dat voornamelijk werd gebruikt voor verkoopautomatisering, het volgen van wagenparken, e-mail en andere online transactieverwerking en berichtenuitwisseling. Het werd geabsorbeerd door American Mobile, die de klantenbestanden van ARDIS oppikte en migreerde naar latere technologie.

Heropduiken van LPWAN's

Een paar dingen hebben geleid tot de recente hernieuwde opkomst van LPWAN-technologieën . Ten eerste, omdat steeds meer dingen met internet zijn verbonden, beginnen mensen te kijken naar goedkope en low-data-apparaten. Dit is handig voor een hele lijst aan toepassingen, van omgevingssensoren tot olie- en gasmonitoring. Een groot deel van deze nieuw leven ingeblazen interesse werd geleid door SIGFOX. SIGFOX, dat in 2009 begon, bouwde het eerste moderne LPWA-netwerk in Frankrijk en hun € 100 miljoen maakte iedereen in de industrie (vooral in Europa) enthousiast over het gebruik van LPWAN-apparaten. Dit kwam op een moment dat radiotechnologie goedkoper werd en de tools voor het integreren van applicaties voor mensen gemakkelijker te gebruiken werden.

Naarmate er nieuwe toolsets en platforms kwamen, werd het gemakkelijker om gegevens van externe apparaten te bouwen en te integreren in applicaties. Veel recente technologie lijkt op de sensorgestuurde netwerken die we in het verleden hebben gezien, maar een van de grootste verschillen is de nieuw beschikbare online integratie. Deze integratie zorgt voor realtime monitoringinzichten, wat LPWAN's vooruit heeft geholpen.

Tegenwoordig creëren de SIGFOX, Ingenu (voorheen OnRamp), leden van LoRa Alliance en anderen allemaal LPWAN-technologieën. Deze grote technische spelers proberen zo snel mogelijk relaties op te bouwen met leveranciers van oplossingen om ervoor te zorgen dat de beste oplossingen op hun netwerken staan. LPWAN's onderzoeken gebruiksscenario's in belangrijke markten zoals het volgen van activa, gebouwbeheer, slimme steden, slimme landbouw en meer.

De toekomst van LPWAN

Hoezeer we ook geloven in de voordelen en mogelijkheden van LPWAN's, we begrijpen ook dat er nog veel kritieke uitdagingen en risicofactoren in het verschiet liggen.

Een van de grootste risico's voor LPWAN's zijn LTE-M en NB-IOT, cellulaire standaarden die door verschillende gevestigde bedrijven zoals Qualcomm en Nokia worden gepusht. Grote operators zoals AT&T en Verizon zullen mobiele software op hun netwerken upgraden en dit soort netwerk implementeren met een druk op de knop. Door de GSM-frequenties opnieuw in te richten voor spraak die tegenwoordig in gebruik is - en zonder dat er extra hardware nodig is - kunnen mobiele bedrijven smalbandtoepassingen bedienen.

Bovendien kunnen ze dit doen met een zeer vergelijkbare haalbare prijs als ze dat willen. Hoogstwaarschijnlijk zullen mobiele bedrijven LTE-M op de markt brengen aan grote bedrijven die de mobiele providers gebruiken voor mobiele data- en spraakdiensten. Omdat de mobiele providers $ 100s van miljoenen ophalen voor handsetcontracten, hebben ze de mogelijkheid om low-end datadiensten aan te bieden voor penny's op de dollar. Als en wanneer ze besluiten dit te doen, hebben ze een kans om een ​​dramatisch marktaandeel te stelen.

Maar dit betekent niet dat bedrijven in de LPWAN-ruimte gedoemd zijn ten onder te gaan - het betekent alleen dat ze vooruit moeten denken over nieuwe strategieën. Idealiter moeten ze proberen meer waarde te bieden dan alleen het transport van gegevens. Als LoRa Alliance-leden en klanten van SIGFOX met zeer gerichte applicaties kunnen komen, zullen ze niet worden verdrongen door LTE-M-mogelijkheden.

Tot slot

Het is belangrijk om de zeer reële toepassingen voor low-power, wide-area netwerken te begrijpen. De aantallen zijn enorm - er zijn miljarden verbonden apparaten (en groeien). Deze technologie zal niet snel worden vervangen en is in veel opzichten behoorlijk ontwrichtend.

Hoewel LTE-M uiteindelijk een groot deel van de high-end datacontracten kan veroveren, zullen wide area, sensorgebaseerde netwerken in staat zijn om op de ruggen van LoRaWAN en SIGFOX te rijden en miljarden middelgrote tot low-end contracten te bedienen. Deze kansen kunnen een enorme impact hebben op onze wereld - van het helpen voeden van de wereldbevolking tot het verminderen van de hoeveelheid water die wordt verbruikt, tot het terugdringen van het energieverbruik en nog veel meer. LPWAN's maken zeer reële toepassingen mogelijk, omdat ze bedrijven in staat stellen gegevens terug te halen uit sensornetwerken en efficiëntere beslissingen te nemen over het gebruik van hulpbronnen.

Noot van de redactie:dit bericht is oorspronkelijk gepubliceerd in december 2015 en is vernieuwd en bijgewerkt voor nauwkeurigheid en volledigheid.