Эффективность современного умного сельского хозяйства зависит от надежной беспроводной связи на большом расстоянии. Для специалистов, занимающихся техническими исследованиями и разработками, а также профессиональных менеджеров по закупкам, которым поручено разработать и внедрить надежные интеллектуальные решения для орошения, выбор сетевой технологии имеет первостепенное значение. Два доминирующих конкурента предлагают явные преимущества в этой области: сотовые сети LoRaWAN и 4G. Оба обеспечивают удаленное управление и мониторинг беспроводного водяного клапана , но их базовая архитектура приводит к значительным различиям в производительности, особенно в отношении энергопотребления , и общей стоимости ..
В этой статье представлено подробное техническое сравнение LoRaWAN и 4G, которое поможет определить оптимальное беспроводное решение для сложных сценариев применения , таких как гористая местность и сельскохозяйственные приложения с большими пролетами..
Современные сельскохозяйственные операции, особенно те, которые охватывают большие сельскохозяйственные применения , требуют, чтобы данные от сотен или тысяч устройств, таких как наш клапан loraWAN и клапан с поддержкой 4G, были надежно переданы на огромные расстояния. Традиционные протоколы Wi-Fi или протоколы ближнего действия не подходят для этой среды. Идеальное решение должно сбалансировать пропускную способность данных с предельной энергоэффективностью, позволяя устройствам работать автономно в течение многих лет.
LoRaWAN (глобальная сеть большого радиуса действия) специально разработана для маломощной глобальной связи. Он работает на нелицензионном частоте и использует топологию «звезда», в которой конечные устройства (такие как контроллеры орошения Lorawan ) обмениваются данными со шлюзами.
Сверхнизкое энергопотребление: это самое значительное преимущество LoRaWAN. Клапан loraWAN может работать от батареи в течение 5–10 лет, используя режим глубокого сна и передавая только небольшие пакеты данных с перерывами. Это крайне важно для удаленных, труднодоступных беспроводных водяных клапанов .
Исключительная дальность действия и проникновение: сигналы LoRaWAN обладают высокой устойчивостью и обеспечивают отличное покрытие гористой местности и густой листвы. Он может достигать дальности действия до 15 километров в сельской местности в прямой видимости, что значительно сокращает необходимое количество шлюзов для сельскохозяйственных приложений с большим пролетом..
Экономически эффективное развертывание: поскольку LoRaWAN использует нелицензионные частоты, эксплуатационные расходы минимальны. После того, как сеть создана со шлюзами и сетевым сервером (часто управляемым модулем Lora ), затраты на передачу данных фактически равны нулю, что обеспечивает весьма привлекательную общую стоимость владения (TCO).
Однако LoRaWAN лучше всего подходит для приложений, которые требуют нечастой отправки небольших пакетов данных, таких как простые команды включения/выключения, показания давления или данные о влажности почвы. Низкая пропускная способность делает его непригодным для передачи видео в реальном времени или больших потоков данных.
4G, использующий существующую инфраструктуру сотовой связи, предлагает совершенно другой набор возможностей. При интеграции в беспроводной водяной клапан он обеспечивает мгновенное прямое подключение везде, где есть сигнал сотовой связи.
Непревзойденная надежность и покрытие (при наличии инфраструктуры). Сети 4G предлагают надежные, безопасные и хорошо обслуживаемые каналы связи. Для устройств, использующих наш клапан с поддержкой 4G, качество сети гарантируется крупными поставщиками телекоммуникационных услуг.
Более высокая пропускная способность данных. По сравнению с LoRaWAN, 4G обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных, что важно для приложений, требующих обновления прошивки по беспроводной сети, высокочастотной регистрации данных или интеграции с внешними облачными сервисами, которым требуется более высокая пропускная способность.
Упрощенная архитектура: клапан 4G подключается непосредственно к вышке сотовой связи, что устраняет необходимость установки и обслуживания шлюза для конкретной фермы, а также упрощает процесс развертывания для системных интеграторов..
Платой за такую высокую производительность является энергопотребление . Даже с учетом таких достижений, как LTE-M или NB-IoT (варианты сотовой связи, часто сгруппированные по технологии 4G/5G), клапан 4G обычно потребляет больше энергии, чем устройство LoRaWAN, часто требуя батарей большего размера или частой солнечной зарядки, что влияет на общую стоимость и график технического обслуживания.
В следующей разбивке показаны критические факторы для профессиональных групп по закупкам и исследованиям и разработкам:
| Особенность | Решение LoRaWAN (например, клапан LoraWAN) | Решение 4G (например, клапан 4G) | Лучший сценарий применения |
| Энергопотребление | Крайне низкий. Срок службы батареи 5-10 лет. Идеально подходит для необслуживаемых узлов, не требующих особого обслуживания. | От умеренного до высокого. Требует частой зарядки/аккумуляторов большего размера. | LoRaWAN: удаленные сады с затрудненным доступом. |
| Механизм покрытия | Требуются локальные шлюзы и централизованная сеть Lora Module . | Использует существующие общественные вышки сотовой связи. | 4G: Районы с сильным сигналом сотовой связи. |
| Диапазон (сельский) | До 15 км от одного шлюза. Отлично подходит для сельскохозяйственных работ с большими пролетами. | Зависит от плотности вышки и мощности сигнала. | LoRaWAN: Гористые или обширные территории с низкой плотностью населения. |
| Пропускная способность данных | Очень низкий (предназначен для небольших пакетов). | Высокий (подходит для больших данных или видео). | 4G: приложения, требующие обновления прошивки или больших журналов данных. |
| Стоимость (оперативная) | Очень низкий/нулевой (после приобретения шлюза). | Регулярная абонентская плата за каждое устройство. | LoRaWAN: долгосрочное крупномасштабное развертывание. |
| Требования к оборудованию | Система, состоящая из двух частей: конечное устройство + шлюз/концентратор. | Однокомпонентная система: устройство подключается напрямую к общедоступной сети. | 4G: упрощенная настройка для системных интеграторов. |
Выбор между этими двумя вариантами зависит от конкретных требований проекта:
Выбирайте LoRaWAN для максимальной энергоэффективности и покрытия на большие расстояния в районах, где отсутствует надежная общественная инфраструктура, таких как обширные территории сельскохозяйственных предприятий с большими пролетами или глубокие горные долины. Первоначальные затраты на установку нескольких шлюзов, оснащенных антенной с высоким коэффициентом усиления, компенсируются долговечностью клапана loraWAN с батарейным питанием и отсутствием регулярной платы за передачу данных.
Выбирайте 4G, когда в приоритете высокочастотная связь, гарантированное время безотказной работы сети (обеспечиваемое операторами связи) и упрощенная установка на месте. Более высокое энергопотребление можно контролировать с помощью солнечной зарядки, а регулярная плата оправдана более высокой пропускной способностью передачи данных и надежным характером соединения.
Для комплексного решения «умной фермы» часто наиболее эффективно использовать гибридную стратегию, используя ирригационные узлы Лораван для широкого сбора данных с датчиков и устройства 4G для централизованных концентраторов или узлов, требующих критической связи с высокой пропускной способностью.
Для специалистов, занимающихся техническими исследованиями и разработками, а также профессиональных менеджеров по закупкам, выбор правильного подключения определяет успех интеллектуального развертывания системы орошения. Наша продукция — от сверхэффективного клапана loraWAN с усовершенствованным модулем Lora до надежного клапана с поддержкой 4G — разработана с учетом строгих требований горных и сельскохозяйственных предприятий с большими пролетами..
Мы предоставляем технологическую основу и экспертные консультации, необходимые для решения сложных задач по оптимизации энергопотребления, картированию покрытия и долгосрочному анализу затрат.
Готовы определить, обеспечит ли LoRaWAN или 4G превосходную долгосрочную ценность для вашего следующего крупного ирригационного проекта? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить индивидуальное решение для подключения, которое точно соответствует вашим техническим и финансовым требованиям.
