Low Power Wide Area (LPWA)-netwerken vormen een categorie draadloze netwerken die kunnen worden ingezet voor IoT-toepassingen waarbij mobiele netwerken wellicht geen optie zijn of waarbij de IoT-toepassing bepaalde eisen stelt die beter aansluiten bij LPWA-netwerken. Het gebruik en de connectiviteit van LPWA-netwerken zullen naar verwachting toenemen!
Mobiele IoT-netwerken zijn een uitstekende keuze voor talloze toepassingen op het gebied van het Internet of Things (IoT), maar soms zijn niet-mobiele technologieën noodzakelijk of zelfs wenselijker. Met meer dan 20 jaar ervaring en meer dan 20 miljoen verbindingen wereldwijd helpt KORE bedrijven zoals Stedin en eDevice bij het opschalen van LPWA en mobiel IoT met beproefde, betrouwbare oplossingen. KORE loopt voorop op het gebied van LPWA- en mobiele IoT-connectiviteit en ondersteunt innovators in diverse sectoren met geavanceerde technologie en uitgebreide wereldwijde dekking.
Voordelen van LPWA-netwerken
LPWA-draadloze netwerken maken gebruik van radiomodems met een laag vermogen en een groot bereik om te communiceren met IoT-apparaten op plaatsen waar bestaande mobiele diensten niet beschikbaar zijn of een slechte dekking hebben, zoals:
- Plattelandsgebieden
- Bepaalde gebouwen
- Wanneer milieubelangen of overheidsbeleid mobiele connectiviteit niet toestaan
- Afgelegen gebieden met slechte dekking
- Moeilijk bereikbare gebieden waar het lastig is om zendmasten te plaatsen
LPWA-netwerken zijn ook geschikt voor toepassingen waarvoor batterijen met een laag stroomverbruik nodig zijn, zoals slimme apparaten voor thuisgebruik en wearables.
Bovendien kunnen deze netwerken worden gebruikt wanneer andere vormen van connectiviteit te duur of onpraktisch zijn. Ze kunnen bijvoorbeeld de voorkeur genieten als je gegevens over lange afstanden wilt verzenden zonder hoge kosten te maken via traditionele netwerken zoals 4G- LTE - of wifi-hotspots (die een beperkte capaciteit hebben).
Veel LPWA-netwerken maken gebruik van frequenties waarvoor geen vergunning nodig is, zodat ze — in tegenstelling tot mobiele providers — geen vergunning van de FCC (Federal Communications Commission) nodig hebben. Dit betekent dat er geen dure spectrumvergunningen nodig zijn en dat er geen complexe netwerkinfrastructuur nodig is die bestaat uit zendmasten en basisstations verspreid over hele steden.
Verschillende LPWAN-netwerken hebben verschillende bereiken en gegevenssnelheden en zijn beter geschikt voor verschillende soorten slimme apparaten. Het bereik en de gegevenssnelheden van elk LPWAN variëren. Zo heeft LoRaWAN bijvoorbeeld een groter bereik dan Sigfox, maar kan het slechts met een maximale snelheid van 880 bits per seconde (bps) verzenden.
De diverse toepassingen van LPWA-netwerken
LPWA-netwerken kunnen worden gebruikt om energiezuinige apparaten (bijvoorbeeld slimme camera’s), sensoren en meters met elkaar en met het internet te verbinden. Dankzij het grote bereik kunnen apparaten over uitgestrekte gebieden met elkaar worden verbonden, zelfs als er obstakels zijn, zoals grote gebouwen, of wanneer apparaten zich ondergronds bevinden.
Een van de belangrijkste voordelen van LPWA-technologie is het zeer lage stroomverbruik in vergelijking met andere soorten netwerken, zoals mobiele netwerken of wifi. Hierdoor is deze technologie bij uitstek geschikt voor gebruik in IoT-toepassingen, waarbij de levensduur van de batterij een belangrijke factor is voor het ontwerp en de werking van apparaten.
Deze netwerken worden in veel verschillende sectoren gebruikt, waaronder de energiesector, de gezondheidszorg en de landbouw. Low Power Wide Area-netwerken (LPWAN's) hebben een voordeel ten opzichte van traditionele draadloze netwerken vanwege hun lage stroomverbruik en groot bereik. In de energiesector heeft de Nederlandse netbeheerder Stedin meer dan 1,7 miljoen slimme meters geïnstalleerd met behulp van LTE-M en de eSIM -technologie van KORE. Deze grootschalige implementatie ondersteunt een lange levensduur van de apparaten, beheer op afstand en verbetert de betrouwbaarheid van het netwerk door storingen op te sporen en elektriciteitsfraude te verminderen — terwijl de connectiviteit tegelijkertijd toekomstbestendig wordt gemaakt tegen het uitfaseren van netwerken.
De verschillende soorten LPWA-netwerken
Het eerste LPWA-netwerk werd in 2012 door Sigfox in gebruik genomen, en sindsdien zijn er op dit gebied veel ontwikkelingen geweest.
Sigfox was het eerste LPWA-netwerk dat werd geïmplementeerd, en sindsdien hebben er op dit gebied veel ontwikkelingen plaatsgevonden. Sigfox werd gevolgd door de LoRaWAN -netwerken, die worden beheerd door de LoRa Alliance. LoRA staat voor Low Power and Long Range en werkt in het niet-gelicentieerde spectrum. Klanten kunnen hun eigen LoRaWAN -netwerk opzetten of gebruikmaken van een openbaar LoRaWAN -netwerk.LoRa is een van de populairste LPWA-technologieën en wordt geïmplementeerd via het LoRaWAN -protocol. Terwijl LPWA verwijst naar de bredere categorie van low power wide area-netwerken, is LoRaWAN een specifieke standaard die gebruikmaakt van LoRa -modulatie om communicatie met een groot bereik en laag stroomverbruik mogelijk te maken.
De volgende generatie LPWA bestaat uit LTE-M, of Cat M1, en NB-IoT, waarmee overdrachtssnelheden tot 500 kbit/s mogelijk zijn. Deze netwerken maken gebruik van het gelicentieerde spectrum en worden aangeboden door mobiele providers.
NB-IoT is een 4G-standaard die volgt op de Cat M1-standaard van de LTE , die al sinds 2016 bestaat. Beide standaarden zijn bedoeld voor netwerken met een groot bereik en laag stroomverbruik.
Er zijn ook andere LPWA-technologieën ontwikkeld voor meer gespecialiseerde toepassingen of specifieke regio’s. Hiertoe behoren:
- MIoTy, ontworpen voor grootschalige industriële toepassingen
- Weightless, een open standaard die energiezuinige communicatie over grote afstanden ondersteunt
- Wi-SUN, dat vaak wordt gebruikt in slimme nutsvoorzieningen en openbare infrastructuur
- Wize, gebaseerd op Wireless M-Bus en toegepast bij water- en gasmetingen
- DASH7, gebruikt voor logistiek en het volgen van de toeleveringsketen
- RPMA, dat een brede dekking in dichtbevolkte stedelijke gebieden mogelijk maakt
- ELTRES, ontwikkeld door Sony voor communicatie over lange afstanden bij hoge snelheden
- Wi-Fi HaLow (802.11ah), een energiezuinige versie van Wi-Fi met een groter bereik
Deze opties worden niet zo wijdverbreid ingezet als LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT of LTE-M, maar ze voorzien in specifieke behoeften, afhankelijk van de omgeving of toepassing.
Cellulaire versus niet-cellulaire LPWA
Mobiele LPWA-netwerken
Hoe ze werken: Mobiele LPWA-netwerken, zoals NB-IoT (Narrowband IoT) en LTE-M (LTE Cat-M1), maken gebruik van de bestaande mobiele infrastructuur, wat betekent dat ze gebruikmaken van zendmasten, basisstations en protocollen die voor mobiele netwerken zijn ontwikkeld.
Toepassingen: Omdat ze door een operator worden beheerd, bieden ze robuuste functies zoals apparaatbeheer, facturering en ondersteuning, waardoor ze ideaal zijn voor bedrijfskritische toepassingen zoals wagenparkbeheer, slimme metersen het volgen van bedrijfsmiddelen. Mobiele LPWA-netwerken maken bovendien wereldwijde roaming mogelijk, waardoor ze geschikt zijn voor internationale implementaties.
Dekking: Deze netwerken bieden een uitgebreide dekking, met name in stedelijke gebieden, dankzij het wereldwijde bereik van mobiele netwerkaanbieders. Ze zijn gebaseerd op mobiele standaarden, waardoor integratie met bestaande mobiele infrastructuur mogelijk is, wat zorgt voor een hoog niveau van beveiliging, schaalbaarheid en betrouwbaarheid.
Voordelen: De belangrijkste voordelen van LPWA-netwerken op basis van mobiele technologie zijn onder meer een uitgebreide dekking, zowel in stedelijke als in landelijke gebieden, en een hoge mate van beveiliging dankzij de door de provider beheerde infrastructuur.
Nadelen: De kosten kunnen hoger liggen in vergelijking met niet-cellulaire netwerken, aangezien er een abonnement bij een mobiele provider nodig is, inclusief simkaarten en bijbehorende kosten. Deze netwerken hebben doorgaans ook een iets hoger stroomverbruik dan niet-cellulaire LPWA-netwerken, hoewel dit nog steeds veel lager is dan bij traditionele cellulaire netwerken. Bovendien kunnen er, omdat cellulaire netwerken afhankelijk zijn van mobiele providers, beperkingen zijn in bepaalde afgelegen gebieden waar de dekking schaars of afwezig is.
Toelichting: LPWA versus LTE
Het gaat hier niet om twee tegengestelde netwerktypen, maar LPWA-netwerktechnologie kan wel worden toegepast op LTE -netwerken. Traditionele LTE -netwerken bieden snelle data- en spraakdiensten voor telefoons. LTE-M en NB-IoT zijn LPWA-technologieën die zijn ontwikkeld voor IoT-apparaten met een laag stroomverbruik en een lage bandbreedte, maar die ook een hoge doorvoercapaciteit bieden, zoals bij grote gegevensoverdrachten. Ze zorgen voor een langere levensduur van de batterij en een betere dekking, maar hebben lagere datasnelheden. Lees hier meer over het verschil tussen LTE-M en NB-IoT .
Zo is zorgverlener eDevice een samenwerking aangegaan met KORE om oplossingen voor patiëntmonitoring op afstand te leveren met behulp van LTE-M. Deze implementatie vereiste veilige, betrouwbare connectiviteit om te voldoen aan de strenge Amerikaanse normen voor de gezondheidszorg en laat zien hoe mobiele LPWA-technologieën missiekritieke toepassingen met hoge nalevingsvereisten kan ondersteunen.
Niet-cellulaire LPWA-netwerken
Hoe ze werken: Niet-cellulaire LPWA-netwerken, zoals LoRaWAN, Sigfox en Weightless, functioneren onafhankelijk van mobiele infrastructuur en maken doorgaans gebruik van niet-gelicentieerd spectrum of particuliere netwerkopstellingen.
Toepassingen: IoT-toepassingen die verbindingen met een groot bereik en een laag stroomverbruik vereisen, zoals infrastructuur voor slimme steden, industriële automatisering of het volgen van bedrijfsmiddelen. Deze toepassingen maken met name communicatie met een laag stroomverbruik en korteafstandsverbindingen tussen basisstations of toegangspunten mogelijk, zonder dat daarvoor diensten van een netwerkoperator nodig zijn. Het gebruik van niet-gelicentieerd spectrum maakt een flexibelere en kosteneffectievere implementatie mogelijk, met name in particuliere netwerken.
Dekking: De dekking in niet-mobiele LPWA-netwerken kan, afhankelijk van de infrastructuur, beperkt zijn tot bepaalde regio’s, maar in gebieden waar deze netwerken zijn uitgerold – zoals op het platteland of in afgelegen gebieden – kunnen ze met minimale infrastructuur grote geografische gebieden bestrijken, waardoor de kosten voor connectiviteit worden verlaagd. Ze worden vaak ingezet in slimme landbouw, slimme steden en milieumonitoring, waar goedkope communicatie over lange afstanden van cruciaal belang is.
Voordelen: Het belangrijkste voordeel van niet-cellulaire LPWA-netwerken is dat ze goedkoper zijn dankzij het gebruik van niet-gelicentieerd spectrum en het feit dat ze niet afhankelijk zijn van mobiele providers. Ze zijn bovendien zeer energiezuinig, waardoor ze ideaal zijn voor IoT-apparaten op batterijen die langdurig moeten blijven werken.
Nadelen: Niet-cellulaire LPWA-netwerken kunnen te kampen hebben met een beperkte dekking, met name in dunbevolkte of slecht bediende gebieden, aangezien de netwerkinfrastructuur niet zo uitgebreid is als die van cellulaire netwerken. Daarnaast kan de beveiliging een punt van zorg zijn, aangezien niet-cellulaire netwerken doorgaans niet beschikken over de robuuste versleutelings- en beveiligingsfuncties van door netwerkexploitanten beheerde cellulaire netwerken. Deze netwerken hebben ook een beperkt wereldwijd bereik en vereisen mogelijk meerdere, regiospecifieke implementaties om een bredere dekking te realiseren.
KORE ontwikkelt oplossingen met de connectiviteit die u nodig hebt
Wat uw behoeften op het gebied van connectiviteit ook zijn, dankzij de meer dan 20 jaar ervaring van KORE kunnen wij u helpen bij het ontwikkelen van een totaaloplossing waarmee u de beste resultaten behaalt. Vraag meer informatie over LWPA aan bij onze connectiviteitsdeskundigen – download het e-book gratis.
Bijgewerkt op 12 september 2025.