SigFox Vs LoRa – Soluzioni LPWAN a confronto

SigFox e LoRa da qualche anno competono nel mercato delle LPWAN, le reti radio a lungo raggio. Le due aziende utilizzano un approccio diverso per quanto riguarda la tecnologia utilizzata e il modello di business ma mirano entrambe al mercato degli oggetti connessi e  ai progetti in ambito IoT.   Inoltre da parte di entrambe c’è il malcelato interesse ad essere adottate dagli operatori di rete mobile (che nei prossimi anni saranno costretti ad offrire altri prodotti oltre al M2M) per aumentare la copertura del territorio. Si propetta infatti una massiccia diffusione di applicazione Internet Of Things e questa tipologia di rete ad ampio raggio che però rispetta requisiti di basso consumo si rivelerà particolarmente interessante.

Entrambi i sistemi possono utilizzare la banda tra 865 e 868 mHz libera in Europa (433 mHz nel resto del mondo) e possono tranquillamente raggiungere distanze di 15-20 km.

SigFox

SigFox è una tecnologia a banda stretta (narrowband o addirittura ultra-narrowband). Usa uno standard di trasmissione radio chiamato BPSK  (Binary Phase Shift Keying) che utilizza una porzione molto piccola dello spettro radio. Questa scelta minimizza l’effetto del rumore sulla comunicazione e permette di utilizzare apparati (endpoint) più semplici ed economici ma richiede l’utilizzo di gateway/basestation/accesspoint molto più sofisticati e costosi. SigFox garantisce quindi una comunicazione bidirezionale ma tende ad essere più prestazionale quando ad iniziare la comunicazione è il sensore remoto (endpoint) perché questo elemento è meno sensibile in ricezione. E’ sostanzialmente una comunicazione asimmetrica.

LoRa

LoRa invece utilizza una tecnologia chiamata Spread Spectrum con un maggiore utilizzo di banda (oltre 125 kHz). Banda larga significa però molto più rumore. Questa tecnologia deve utilizzare quindi hardware tendenzialmente più costoso in grado di filtrare in modo efficiente il segnale.  Il vantaggio però è che questo hardware può essere utilizzato indifferentemente su tutti i dispositivi (non vi è differenza tra endpoint e basestation). La comunicazione LoRa è quindi completamente bidirezionale, tutti gli elementi della rete radio sono ugualmente sensibili sia in trasmissione che in ricezione. Inoltre questo permette ai gateway LoRaWAN di essere più economici dei corrispondenti SigFox.

Modello di Business SigFox

Il business model di SigFox è essenzialmente basato sul software e sul network. L’azienda noleggia direttamente (per esempio in Francia e in USA) agli utenti finali l’utilizzo della rete, come se fosse un operatore telefonico. Offre l’utilizzo dei suoi server  in cloud e del suo protocollo.  La produzione dell’hardware è invece demandata a grandi produttori come ST Microelectronics, Atmel, Texas Instruments ed altri. Sostanzialmente SigFox ha scelto per l’hardware un regime di libero mercato che ha creato molta concorrenza tra i produttori: è per questo che noi oggi possiamo trovare moduli radio compatibili di buona qualità a meno di 8-9 Euro. L’installazione della rete è iniziata nel 2009 in Francia e negli anni successivi si è sviluppata in Europa e in Nord America: SigFox cerca partner locali con cui siglare accordi di esclusiva (Per esempio in Italia il servizio è offerto da NetTrotter) ma se non li trova provvede direttamente ad installare gli Access Point. Il progettista che intende utilizzare SigFox  si limiterà alla progettazione del device/sensore e non potrà installare nessun tipo di gateway. Se vuole sviluppare una rete SigFox dovrà per forza di cose lavorare con SigFox o con i suoi partner.  Il costo? Circa 1 Euro al mese per singolo device (inclusi 140 pacchetti da 12 byte in trasmissione e 4 messaggi da 8 byte in ricezione). Più 2500 Euro una tantum per ogni nuovo prodotto che implementa questa tecnologia.

Modello di Business LoRa

La LoRa Alliance ha una strategia differente. Il software è aperto e il suo utilizzo è libero per chi rispetta le specifiche del protocollo e si unisce alla Lora Alliance. Non ci sono vincoli: i punti di accesso possono essere liberamente installati dagli operatori mobili, come da aziende private, startup o persino privati. Non ci sono limitazioni di traffico dati, dimensione dei pacchetti e nessun abbonamento da sostenere. Per questo LoRaWAN è considerata la rete delle persone e su di essa sono stati sviluppati dei progetti che si ispirano all’idea di Open Data (https://www.thethingsnetwork.org/) C’è un però: l’unica azienda che produce radio per i sistemi LoRa è la Semtech (solo recentemente sono stati stipulati accordi commerciali per la produzione su licenza). Quindi nessuna concorrenza sull’hardware con una ovvia ripercussione sul costo dei moduli.

Conclusioni

SigFox funziona molto bene in tutte quelle situazioni in cui gli oggetti da monitorare devono ricevere limitati set ed inviano poche informazioni ad intervalli irregolari: sensori di allarme, contatori, ecc. Il grande vantaggio è quello di avere già a disposizione una rete pubblica vasta.

Come abbiamo anticipato LoRa è invece l’opzione migliore in tutte quelle situazioni in cui si necessita di una vera trasmissione bidirezionale, perché è una tecnologia simmetrica: dispositivi per il telecontrollo, attuatori, acquisizione massiccia di dati ecc.. Se si vuole sviluppare una rete privata LoRa è l’unica opzione.

Per approfondire

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