SigFox vs. LoRa: Ein klarer Vergleich von LPWAN-Technologien & Geschäftsmodellen

Jahrelang dominierten Sigfox und LoRa den Markt für Low-Power Wide-Area Networks (LPWAN). Obwohl sich ihre Geschäftsmodelle und zugrundeliegenden Technologien unterscheiden, zielen beide darauf ab, Mobilfunkbetreiber in die Lage zu versetzen, stadt- und landesweite IoT-Netzwerke aufzubauen.

In den letzten Jahren haben neue Akteure wie Narrowband IoT (NB-IoT) und LTE-M die Position von Sigfox herausgefordert. Technisch funktioniert Sigfox in Europa gut, kämpft aber in den USA. Das dort genutzte 900-MHz-Band leidet unter starken Störungen, und FCC-Limits für die Sendezeit (400 ms) schwächen die Verbindungen und reduzieren die Abdeckung.

Die IoT-Adoption verläuft langsamer als erwartet, was Sigfox' lizenzbasiertes Einnahmemodell einschränkt. Jüngste Personalabgänge deuten zudem auf interne Herausforderungen hin.

LoRa wird voraussichtlich eine Nischentechnologie bleiben, während NB-IoT und LTE-M reifen. Ein landesweites LoRa-Netzwerk in den USA erscheint unter den aktuellen Bedingungen unwahrscheinlich.

Heute hat sich der Fokus von der reinen Netzwerktechnologie hin zu realen Anwendungsfällen verschoben. Sigfox und LoRa bleiben Wettbewerber, sind aber nun Werkzeuge, die spezifische Anwendungen ermöglichen, statt Endprodukte zu sein.

LPWANs werden weiterhin eine kritische Rolle spielen, weshalb ein Sigfox-vs.-LoRa-Vergleich nach wie vor relevant ist. Lesen Sie weiter, um ihre wesentlichen Unterschiede zu verstehen und welche Anwendungsfälle jeweils am besten bedient werden.

Technologischer Überblick

Sigfox

Sigfox nutzt Ultra-Schmalbandmodulation mit Binary Phase-Shift Keying (BPSK). Indem Daten in extrem schmale Spektralscheiben gepackt werden, wird Rauschen gemindert und die Endpunkt-Funktechnik günstig gehalten. Die Basisstation erfordert jedoch anspruchsvollere Hardware.

Die Signalrichtung begünstigt den Uplink: Die überlegene Empfangsempfindlichkeit der Basisstation sorgt für ein besseres Link Budget beim Senden von Daten zum Netzwerk als bei der Antwort an das Gerät.

Siehe auch: Was ist SigFox?

Ende 2017 deckte Sigfox über 36 Länder ab, 17 davon mit landesweitem Service, und strebte eine Expansion auf 60 bis 2018 an.

LoRa & LoRaWAN

LoRa verwendet Chirp Spread Spectrum Modulation, typischerweise mit 125 kHz Bandbreite, und erzielt durch Codierungsgewinn eine höhere Empfangsempfindlichkeit. LoRaWAN, das MAC-Layer-Protokoll, steuert Netzwerkmanagement und Datenrouting.

Während LoRaWANs breitere Bandbreite die Anfälligkeit für Störungen erhöht, halten die Codierungsgewinne Link Budgets, die mit Sigfox vergleichbar sind. Sowohl Endpunkt- als auch Gateway-Funkmodule sind kostengünstig, da dasselbe Funkmodul beide Rollen übernehmen kann. Gateways sind nur geringfügig teurer als Endpunkte.

Siehe auch: Was ist LoRa? & Was ist LoRaWAN?

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Geschäftsmodelle

Sigfox

Sigfox verfolgt eine Top-Down-Strategie: Es besitzt den gesamten Stack – von der Cloud-Backend bis zur Endpunkt-Firmware – und lizenziert Hardware an Halbleiterhersteller wie STMicroelectronics, Atmel und Texas Instruments. Endgeräte-Chips kosten wenige Dollar, Module unter 10 $ in Stückzahlen, was die Hardware-Margen niedrig hält.

Die Einnahmen stammen von Netzwerkbetreibern, die Lizenzgebühren für den Weiterverkauf von Sigfox' Software-as-a-Service-Plattform zahlen. In einigen Märkten betreibt Sigfox das Netzwerk selbst, etwa in Frankreich und den USA.

Mit über 300 Millionen Euro eingesammeltem Kapital strebt Sigfox Partnerschaften mit globalen Betreibern an. Sein geschlossenes Modell – nur ein Sigfox-Netzwerk pro Region – bietet Einfachheit, schränkt aber die Flexibilität ein.

LoRa Alliance

Die LoRa Alliance verfolgt einen Open-Specification-Ansatz. Jeder kann die LoRaWAN-Spezifikation herunterladen und konforme Hardware bauen, doch der Funkchip ist Semtech vorbehalten. Diese Offenheit fördert das Ökosystem-Wachstum, kann aber die Standardentwicklung verlangsamen.

Neben öffentlichen Netzwerken sieht die Alliance Roaming zwischen öffentlichen und privaten LoRaWAN-Implementierungen vor – ein Feature, das noch in Entwicklung ist.

Anwendungsfälle: LoRa vs. Sigfox

Während die Netzwerkverfügbarkeit von Sigfox begrenzt ist, bietet LoRa's Deploy-and-Manage-Modell größere Reichweite. Für Anwendungen, die echte bidirektionale Kommunikation erfordern – wie Netzüberwachung oder Command-and-Control – ist LoRa's symmetrischer Link vorzuziehen.

Sigfox' asymmetrischer Link eignet sich gut für kleine, seltene Übertragungen wie Alarme oder Zählerstände, sofern ausreichende Netzdichte besteht.

Beide Technologien zielen auf ähnliche Märkte ab und wurden ursprünglich für europäische Bänder (865–868 MHz) entwickelt. Die Anpassung an US-Regularien läuft für beide.

Fazit

In der IoT-Konnektivität bestimmt die gewählte Technologie die Leistung, nicht bloß das Netzwerk. Kein einzelnes Netzwerk wird den LPWAN-Raum bald dominieren.

Für Projekte, die robuste Leistung verlangen, ziehen Sie Symphony Link in Betracht – ein LoRa-basiertes System, das gängige LoRaWAN-Einschränkungen adressiert:

• Energieeffizienz: Adaptive Acknowledgements reduzieren die Sendehäufigkeit und sparen Batterielebensdauer.
• Kosteneffiziente Abdeckung: Repeater erweitern die Reichweite zu einem Bruchteil der Kosten von Outdoor-Access-Points.
• Einheitliche Gerätekonfiguration: PKI-basiertes Diffie-Hellman AES eliminiert gerätespezifisches Key Management.
• Unbegrenzter Duty Cycle: Keine Beschränkungen beim Datenvolumen.
• Störfestigkeit: Bis zu 48 Gateways können im 915-MHz-Band koexistieren, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
• OTA-Firmware-Updates: Sichere Over-the-Air-Upgrades machen manuelle Eingriffe überflüssig.

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