IoTとLPWA：接続された世界の完璧なパートナー

20年前自動販売機のコンパートメントの温度を10分の1度単位でリモートで監視および記録したいと考えている自動販売機会社から連絡がありました。誰も暖かいソーダを望んでいないことは理解していますが、会社が記録したいデータは、問題を解決するために必要以上にきめ細かいものでした。自動販売機は、推奨されるサービング温度である38℉を上回っているか下回っているかを伝えるだけで済みました。 10分の1度単位で測定するのはやり過ぎでした。自動販売機のデータをはるかに小さいサイズでエンコードしたため、自動販売機の会社はデータレートを節約しながら、顧客に冷たいソーダを提供しました。

私はこの話を共有して、産業、市民、および商業のモノのインターネット（IoT）の意思決定者が自問すべき質問を強調します。必要ですか？答えが「いいえ」の場合は、低電力ワイドエリア（LPWA）ネットワークの使用を検討する必要があります。

より多くのデータ、より多くの問題

消費者データのニーズと産業および市民のIoTプログラムのデータニーズとの間のギャップはかつてないほど広がっています。セルラーネットワークは現在のIoTの事実上の標準ですが、スマートフォンユーザーのニーズ（より高速な接続とより多くのデータ）に合わせて構築されています。消費者は、データプランだけでなく、セルラーの絶えず進化する機能に対応するために必要なハードウェアとバッテリーについても、大量のデータを迅速に送受信するために高額の費用を支払います。スマートフォン向けに構築されたシステムから便乗するというアイデアは魅力的なように見えますが、セルラーの進化に追いつくための価格は、産業用および市民向けのIoTには意味がありません。

産業用または市民用のIoTアプリケーションにセルラーネットワークを使用する際の最初の問題は、寿命です。セルラーネットワークのロングタームエボリューション（LTE）に対応するには、スマートフォンユーザーが3〜4年ごとに新しい電話を購入するのと同じように、組織は継続的に機器をアップグレードする必要があります。数百、数千、さらには数百万のデバイスが接続されている都市や組織にとって、3〜4年ごとのアップグレードは費用がかかるだけでなく、ロジスティック上の悪夢にもなります。

セルラーネットワークが産業および市民組織にもたらす2番目の問題は、セルラーネットワークの高電力要件です。市場で最高のスマートフォンでさえ、1日定期的に使用した後に充電する必要があります。スマートフォンのバッテリー寿命が短い主な理由は、セルラーネットワークを介して大量のデータを送信するために必要な電力量です。消費者にとって幸運なことに、携帯電話を充電するだけで済みますが、産業用または市民向けのIoTアプリケーションで使用されるほとんどのマシンには、それ自体で長持ちするよりもバッテリーが必要です。

多くの産業用および市民用IoTアプリケーションでは、セルラーのデータ機能は行き過ぎです。 LPWAは、少量のデータを送信するための別個のネットワークを作成することにより、セルラーネットワークによって提示される寿命と電力の問題の多くを解決します。

データを削減してコストを削減

産業や都市でLPWAネットワークを採用する最大の動機であるコストの削減について話しましょう。 LPWAは、少量のデータを送信するための別個のネットワークを作成することにより、セルラーネットワークによって提示される寿命と電力の問題の多くを解決します。セルラーLTEネットワークとは異なり、LPWAネットワークは増大するデータニーズに対応するために進化する必要がないため、LPWA用に設計されたセンサーや無線機が古くなることはありません。 LPWAに接続された無線機とセンサーのバッテリーも、セルラーネットワークで使用されるバッテリーよりもはるかに長持ちし、場合によっては最大15年も持続します。 LPWAデバイスの寿命とバッテリー寿命の向上により、数百、数千、さらには数百万のリモートデバイスのハードウェアとバッテリーの変更に関連する人件費が大幅に削減されます。

LPWAネットワークのバッテリー寿命の延長は、わずかなコストで実現します。つまり、伝送速度が遅くなります。ただし、LPWAネットワークに関連する遅延は、送信されるデータのプロトコルとサイズに応じて、わずか数秒から最大数分です。そのため、LPWAネットワークは、農場での水漏れや都市の交通パターンの監視など、タイムクリティカルではないアプリケーションには優れていますが、心臓モニターなど、データが生死を意味する可能性のあるアプリケーションには理想的ではない場合があります。

送信時間を短縮するとバッテリーの電力が節約されるのと同じように、送信するデータも少なくなります。 LPWAネットワークは、数バイトのデータに収まる単純な情報を送信するように設計されています。これは、送信されるデータが単純な操作条件（自動販売機の例など）または温度、含水率、量などの基本的なメトリックである業界や都市でのM2M通信に最適です。

LPWAの価格を上回る数少ないワイヤレステクノロジーの1つはBluetoothですが、Bluetoothの範囲は、大規模なIoT運用にはあまり適していません。 LPWAネットワークは広いオープンスペースで最大5マイルのどこにでも送信できますが、Bluetoothの最大範囲は約100メートルです。 Bluetoothの範囲は、都市、フィールド、または工場にまたがるほとんどの大規模な市民および産業用IoTインフラストラクチャには不十分です。

予算を下回り、時代を先取りする

IoTネットワークを導入する際には、どの業界や都市でも予算に注意する必要があります。 LPWAのバッテリ寿命の延長と寿命についてはすでに説明しましたが、他にも考慮すべきコスト削減のメリットがあります。 LPWAネットワークの無線コストはセルラーネットワークよりもはるかに低くなります。 LPWAのラジオとモデムは5ドル未満の価格で販売されていますが、セルラーラジオとモデムは15ドルから25ドルの範囲です。モジュールあたり10ドルから20ドルの節約は、大規模な産業および市民のオペレーションをIoTフォールドに引き付けるのに十分な意味があります。

LPWAテクノロジーとプロトコルは、IoTインフラストラクチャでゼロから始めている場合でも、すでに何らかの監視が行われている場合でも、業界や都市のニーズに適合します。ゼロから始める業界や都市では、LoRaAllianceシステムのオープンソースコードが有益であると感じるかもしれません。ただし、セルラーネットワークにセンサーがすでに設定されており、LPWAネットワークへの移行を希望している都市では、LPWAインフラストラクチャを開発して既存のIoTセンサーや機器とやり取りする会社を検討する場合があります。あなたは彼らのプロトコルを実行するためにライセンス料を支払うだけです。

広域カバレッジは、IoTインフラストラクチャを展開する都市や業界にとって必要な要件になります。 LPWAはIoTネットワークの一種にすぎませんが、Machina Researchは、2023年までに30億を超えるLPWA接続があると予測しています。この推定が正しければ、LPWAは集合的に広域マシンツーマシン（M2M）の主要な形態になります。接続技術。

接続されていない製品から接続されたサービスへの道のりでIoTとLPWAを一緒に採用している業界と都市は、これら2つのテクノロジーが互いに独自に適していることに気付くと言っても過言ではありません。

IoT業界全体を支える秘密のシステム GETransportationとPortof LAが協力して、その貨物を追跡します

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