0
Mobiel

KPN wil leidende rol in ontwikkeling LoRa

woensdag 4 november 2015 | 16:48 CET | Achtergronden
Update: 6 november 2015 | 13:16 CET

KPN wil met LoRa de komende jaren een grote rol spelen in de ontwikkeling van M2M en Internet of Things. Tijdens een persbijeenkomst in Rotterdam presenteerde KPN haar visie op de ontwikkeling van greenfield netwerken voor apparaten op laag vermogen. Over een jaar is KPN's LoRa netwerk landelijk dekkend.

Frank van der Post, Chief Commercial Officer, voorspelt dat over een paar jaar IoT net zo gewoon is als de smartphone nu. Het bedrijf heeft een promotiefilmpje opgenomen waarin voorbijgangers op straat anno 1998 beweren dat ze nooit een mobiele telefoon hoeven te nemen. Anno 2013 beweren ze dat ze geen 4G gaan gebruiken. IoT gaat net zo, verwacht hij: over enkele jaren is het vanzelfsprekend.

KPN wil daarin voorop lopen, met het betrouwbaarste LoRa netwerk, met de beste continuïteit en beveiliging. Het business model zit in een service fee voor het gebruik van het netwerk. Hij wil geen bedragen noemen, houdt het op een totale investering van enkele tientallen miljoenen euro’s.

Drie soorten netwerken

Er zijn globaal drie typen draadloze netwerken: het PAN – Personal Area Network – is connectiviteit gericht op het individu. Het bereik is kort en Bluetooth is de bekendste technologie. Het LAN – Local Area Network – heeft een groter bereik en hogere bitrates. WiFi is de belangrijkste technologie, naast bekabeling.

Daarboven liggen de WAN, Wide Area Networks voor mobiel internet, waarvan 4G inmiddels de belangrijkste is. LoRa of preciezer, LoRaWAN komt daar bij. De LoRa Alliance is een open industriegroep met mobiele operators als voortrekkers, naast KPN ook Proximus, Orange en Bouygues.

Uitrol begonnen

KPN rolt tot en met eind 2016 een landelijk dekkend netwerk uit van 1.000 LoRa masten, vertelt directeur technologie Jacob Groote. Het netwerk is al live in Den Haag en Rotterdam, waarna waarschijnlijk de randstad volgt. Er is geen vast omschreven uitrolschema. Als een grote klant dat wil, wordt de planning nog aangepast.

In veel gevallen worden er bestaande mobiele sites gebruikt, waar een slanke maar wel 3,2 meter hoge omnidirectionele antenne erbij komt. De data gaat via de 4G backhaul naar een afzonderlijk core netwerk, dat fysiek is gehuisvest op twee locaties, Waalhaven in Rotterdam en Barbara Strozzilaan in Amsterdam.

De applicatielaag zit in de Nederlandse datacenters en van daaruit krijgt de klant via API’s toegang tot zijn data. Groote benadrukt dat de beveiliging goed is: in de header van het bericht zit altijd een integriteitscode, die bedoeld is om nep-berichten te herkennen. KPN krijgt de payload van de berichten nooit te zien .

PAN en WAN zijn gemaakt voor apparaten met netstroom, of situaties waarin frequent opladen acceptabel is. LoRa WAN is ontwikkeld voor een bereik tot tientallen kilometers en een zeer lage bitrate, tot enkele MB’s per jaar.

Apparaten luisteren tussendoor niet naar het netwerk, maar gaan in deep sleep, waarbij ze vrijwel geen energie verbruiken. Een met LoRaWAN verbonden apparaat zou het tot 15 jaar moeten volhouden op een batterij.

Toenemende vraag voor M2M

De mobiele wereld werkt ook aan 4G en 5G voor IoT, maar die ontwikkeling gaat nog enkele jaren duren. De vraag naar IoT connectiviteit komt nu al, vertelt Jasper Snijder, directeur New Business Development.

Voorbeelden van diensten zijn te vinden bij smart city, zoals slimme lantaarnpalen en dijkbewaking met sensoren die een signaal doorgeven als er iets mis is.

KPN werkt als business partner actief mee aan de ontwikkeling. KPN Ventures heeft een klein belang genomen in Actility, technologiepartner van de LoRa Alliance. KPN ondersteunt ook ontwikkelaars, zoals de IoT Academy van RDM Makespace in Rotterdam.

Snijder vertelt dat hij een jaar geleden begonnen is met het ontwikkelen van nieuwe business en dat bedrijven en operators nu naar KPN toekomen. NS gaat alle OV-fietsen uitrusten met een track&trace module met LoRa connectiviteit. De NS werkt al langer aan de OV-fiets, maar die connectiviteitsoplossing was er nog niet. Het contract met NS is in vijf weken beklonken, van het eerste gesprek tot de aankondiging.

Licentievrij spectrum

In Europa wordt de licentievrije 868 MHz band gebruikt. Dat is een vrij smal bandje, ingeklemd tussen de mobiele licenties van 800 en 900. Amerika en Azië gebruiken andere frequenties, wat mondiale roaming tegenwerkt. Het spectrum blijft echter beschikbaar. In dezelfde licentievrije band zijn ook andere aanbieders bezig met de ontwikkeling van een netwerk. Een ervan is Sigfox, een Frans bedrijf dat in Nederland samenwerkt met Aerea en Tele2. KPN heeft met Sigfox gesproken, maar stelt dat de beveiliging daarvan niet sterk genoeg is.

Het spectrum is weliswaar licentievrij, maar het gebruik is gereguleerd, in Nederland door Agentschap Telecom. Een van de eisen is dat elk base station maximaal 1 procent van de tijd mag zenden. Vanuit dat oogpunt dreigt pas congestie zodra er meer dan 100 netwerken in één gebied zijn.

De datarates zijn echter zo laag dat LoRa Alliance geen capaciteitsproblemen verwacht, ook al zijn er meerdere netwerken. TTN (The Things Network) werkt via crowd funding en wil ook volgend jaar landelijke dekking hebben. Mogelijk volgen de andere mobiele operators ook vrij snel.

Lagere prijs per eenheid

Voor veel business cases is de prijs van de hardware een belangrijke factor. Voor 4G moeten veel royalty’s betaald worden op patenten, op LoRaWAN veel minder, omdat het om een open standaard gaat. Een base station kost ongeveer 1.500 euro, met ontwikkelen ca. 4.500 euro per site. Een controllertje kost nu nog meer dan 10 euro maar gaat hopelijk ongeveer 5 euro kosten.

Ziut streeft naar een prijs per eenheid van 100 euro voor de hele unit voor een straatlantaarn, inclusief dimmer. Het bedrijf beheert een aanzienlijk deel van de lantaarnpalen en andere infrastructuur die ooit van gemeentelijke nutsbedrijven was. Ziut ontwikkelt slimme straatverlichting, die automatisch gedimd wordt om energie te besparen. Straatlantaarns gaan nooit helemaal uit, omdat de mensen dat geen prettig idee vinden. Led kan echter tot 10 procent helderheid gedimd worden en op volle sterkte gaan als het nodig is. De schatting is dat er tot 80 procent bespaard kan worden op het elektriciteitsverbruik. Er wordt getest met dynamische fietspaden, waar zes lampen uit de dimstand gaan en een fietser volgen.

Schoonmaakkarren

Een idee uit een brainstormsessie van KPN is om schoonmaakkarren te voorzien van sensoren. De Smart Cart van Vebego Redsalt is een prototype concept waarbij de kwaliteit van lucht en hygiëne in kantoren via sensoren wordt gemeten, zoals temperatuur, CO2, stof, luchtvochtigheid.

Omdat een schoonmaker een ronde maakt door een gebouw, worden er dynamische metingen verzameld. Dat is goedkoper dan overal sensoren ophangen en heeft ook voordelen qua nauwkeurigheid (kalibratie). Het prototype draait overigens op een Galaxy smartphone en er zit nog zelfs geen LoRa in. Vebego wil met LoRa gaan werken vanwege de lage kosten.

Beide voorbeelden hebben gemeen dat de prijs van de connectiviteit doorslaggevend kan zijn voor de vraag of de dienst van de grond komt. Outdoor is ook 2G of 4G beschikbaar, of kan worden gewerkt met meshing van onderling verbonden sensoren. Indoor is ook WiFi of Bluetooth.

Maar ook in een omgeving met Bluetooth en WiFi kan LoRa zinvol zijn. Een rookmelder doet het ongeveer drie jaar op een 9V batterij en een connected rookmelder op LoRa waarschijnlijk niet korter, vertelt een ontwikkelaar van Actility. Een WiFi connected rookmelder zou veel korter werken op een batterij. Bovendien valt je WiFi-netwerk uit als de aardlekschakelaar om gaat wegens kortsluiting.

Locatiebepaling

LoRa Alliance werkt nog aan het toevoegen van locatiebepaling. Die applicatie is echter nog niet af en wordt pas in het derde kwartaal van 2016 verwacht. Er wordt geen GPS gebruikt, maar een combinatie van masten om een apparaatje te peilen. Om een driehoeksmeting te kunnen doen, moeten minstens drie base stations het signaal van het apparaatje ontvangen.

Volgens developer Clickey is in open veld een nauwkeurigheid van 10 meter haalbaar, in de stad 20 meter en binnenshuis 30 à 35 meter. Dat maakt LoRa dat goed bruikbaar is voor asset tracking van zeecontainers, maar minder voor ziekenhuisbedden of bloedsuikermeters. Indoor is Bluetooth noodzakelijk als aanvullende techniek, wat weer leidt tot compromissen op het gebied van prijs en batterijtijd.

Voor goede locatiebepaling heb je in een stad als Amsterdam acht of tien masten nodig, maar dertig zou beter zijn.

Tot na 2025 in de lucht

De ontwikkeling van LoRa gaat dus al in een hogere versnelling, al wordt het pas relevant zodra de netwerken landelijk zijn en alle diensten beschikbaar zijn. KPN heeft een commitment gemaakt naar partners om het netwerk zeker tien jaar actief te houden, maar waarschijnlijk langer.

Binnen enkele jaren worden ook 4G en 5G geschikt gemaakt voor het IoT, met Cat 1, Cat 0 en Narrow-Band. De LoRa Alliance verwacht echter dat beide naast elkaar blijven bestaan. KPN wil het netwerk minstens tien jaar aanbieden, mogelijk wordt dat ook langer (2G is er immers ook nog steeds).

Er wordt bovendien hardop getwijfeld of 3GPP erin slaagt om de prijs per unit laag genoeg te krijgen. De kosten voor licenties op IP zijn daarin een factor, maar ook het vertrekpunt van de technologie. Met 4G als uitgangspunt worden er zo veel mogelijk features uitgehaald tot datarate en energieverbruik zo laag als nodig zijn. LoRa is echter greenfield technologie.



tp:vandaag

Elke werkdag rond 10.00 uur verstuurt Telecompaper de gratis "tp:vandaag".

Meld u nu aan

Categorie├źn:
Landen:
::: voeg een reactie toe