Proč nestačí Wi-Fi a Bluetooth
Dvě předchozí labky popsaly rádia, která má v kapse každý. Existuje jich ale mnohem víc — a ne proto, že by je někdo chtěl prodat, ale protože rychlost, dosah, spotřeba a cena jsou jeden rozpočet se čtyřmi nároky a nejde je uspokojit všechny najednou.
Ten prázdný roh není náhoda
Vpravo nahoře by seděla technologie, která je rychlá a zároveň doletí daleko. Není tam, a nebude — Shannonova mez z ModLabu říká, že kapacita roste s šířkou pásma a s logaritmem poměru signálu k šumu. Chtít víc dosahu při stejném výkonu znamená přijímat slabší signál, a to znamená buď užší pásmo, nebo pomalejší modulaci. Obojí je méně bitů za sekundu.
Pět způsobů, jak ten rozpočet utratit
| technologie | za co utrácí | co za to koupí |
|---|---|---|
| LoRa | rychlost (293 b/s) | rozpočet spoje 155 dB — přes celý areál |
| Zigbee / Thread | dosah (~100 m) | latenci 10 ms a mesh |
| NB-IoT / LTE-M | peníze (licencované pásmo) | pokrytí, které nemusíte stavět |
| UWB | spotřebu a pásmo | rozlišení v čase — deset centimetrů polohy |
| Wi-Fi HaLow | pásmo (sub-GHz) | průchod zdmi a kilometr dosahu |
Čtyři otázky, které rozhodnou
- Jak často a kolik? Deset bajtů za hodinu je jiná úloha než megabit za sekundu.
- Jak rychle to musí dorazit? Latence se pohybuje od pěti milisekund (5G URLLC) po sekundy (LoRa, NB-IoT).
- Odkud se to napájí? Baterie na roky vylučuje všechno, co musí poslouchat nepřetržitě.
- Kdo vlastní infrastrukturu? Vlastní brána, nebo operátor s měsíčním poplatkem.
Zbytek téhle labky je o tom, jak si každá technologie na ty čtyři otázky odpovídá — a poslední dvě kapitoly z toho udělají rozhodovací tabulku.
Jedna věc, která se plete pořád: „IoT technologie“ není kategorie podle rychlosti. UWB je v téhle sestavě jediné, které není datový spoj — je to pravítko. Posílá se po něm pár bajtů a jde v něm o něco úplně jiného: o čas letu signálu a z něj o polohu. Je v téhle labce proto, že pro robotiku je nejužitečnější ze všech.