Обяснен клетъчен IoT: NB-IoT срещу LTE-M срещу 5G и повече

Има много бръмчане около клетъчния IoT. Ето разликите между Cat-0, Cat-1, LTE-M, NB-IoT, EC-GSM и 5G - и защо трябва да ви пука.

Бръмченето около 5G - особено връзката му с клетъчния IoT - нараства. Бързо търсене с Google на 5G IoT представя свързани статии за NB-IoT и как Verizon и AT&T са настроени да комерсиализират LTE-Cat M1 и през следващата година. Но опитите за декодиране на съкращенията са кратки, търсенето на „NB-IoT срещу LTE-M“ просто води до объркващи обобщения като този:

Не знам за вас, но това изобщо не ми помогна. Сякаш 3GPP (групата зад 3G) реши да избягва нови играчи, като ги затрупва с криптични съкращения и езотерични технически определения. Всички знаем, че 4G е по-бърз от 3G и 2G, така че 5G вероятно ще следва тази тенденция ... но Cat-1 и EC-GSM? Какви са тези?

Не се страхувайте! След малко копаене преведох техническите подробности за всяка опция в условията на миряните, така че можете да сте подготвени за настъпващата вълна от клетъчни IoT.

Откъде идва клетъчният IoT?

Популярността и повсеместността на IoT устройства доведоха до нарастване на опциите за широкомащабна мрежа с ниска мощност (LPWAN) като SigFox, LoRa и безтегловност (ето защо LPWAN е важен в IoT и разбивка на различните опции).

Традиционните клетъчни опции, като 4G и LTE мрежи, консумират твърде много енергия и не се вписват добре с приложения, при които само малко количество данни се предава рядко (например измервателни уреди за отчитане на нивата на водата, потреблението на газ или използването на електроенергия).

Cellular IoT е предназначен да отговаря на изискванията за приложения с ниска мощност и далечни разстояния.

Cat-1

Cat-1 е единствената напълно достъпна клетъчна IoT опция в момента и представлява ранен тласък към свързване на IoT устройства с помощта на съществуващи LTE мрежи. Въпреки че производителността е по-ниска от 3G мрежите, това е отличен вариант за IoT приложения, които изискват браузър интерфейс или глас. Основната атракция е, че тя вече е стандартизирана и по-важното е, че е лесно да се премине към мрежата на Cat-1. Експертите прогнозират, че като залезите на 3G технологията, Cat-1 мрежите ще заемат своето място.

Cat-0

За да успеят IoT мрежите, базирани на LTE, те трябва да имат следните характеристики: 1) дълъг живот на батерията, 2) ниска цена, 3) поддръжка за устройства с голям обем, 4) подобрено покритие (например по-добро проникване на сигнал през стени например) и 5) дълъг ярост / широк спектър.

Cat-0 оптимизира за разходите, тъй като елиминира функции, които поддържат високи изисквания за скорост на данни за Cat-1 (двойна верига на приемника, дуплекс филтър). Ако Cat-1 е готов да замени 3G, Cat-0 задава основата на Cat-M да замени 2G като по-евтината опция.

Cat-M1 / Cat-M / LTE-М

Cat-M (официално известен в LTE Cat-M1) често се разглежда като второто поколение LTE чипове, създадени за IoT приложения. Той завършва намаляването на разходите и консумацията на енергия, за които Cat-0 постави началото. Чрез ограничаване на максималната честотна лента на системата до 1,4 MHz (за разлика от 20 MHz за Cat-0), Cat-M наистина е насочен към LPWAN приложения като интелигентно измерване, където се изисква само малък обем на трансфер на данни.

Но истинското предимство на Cat-M пред другите опции е, че Cat-M е съвместим със съществуващата LTE мрежа. За превозвачи като Verizon и AT&T това е чудесна новина, тъй като не е нужно да харчат пари за изграждането на нови антени. Те просто трябва да качват нов софтуер, стига устройствата да работят в неговата LTE мрежа. Съществуващите клиентски бази на тези две компании най-вероятно ще чуят, че Cat-M е далеч най-добрият вариант.

NB-ИН / Cat-M2

NB-IoT (наричан още Cat-M2) има подобна цел като Cat-M, но използва различна технология (DSSS модулация спрямо LTE радиостанции). Следователно NB-IoT не работи в обхвата на LTE, което означава, че доставчиците имат по-високи първоначални разходи за внедряване на NB-IoT.

Все пак NB-IoT е обявен за потенциално по-евтин вариант, тъй като елиминира нуждата от шлюз. Други инфраструктури обикновено имат шлюзове, агрегиращи сензорни данни, които след това комуникират с основния сървър (ето по-задълбочено обяснение на шлюзовете). С NB-IoT данните от сензора се изпращат директно към основния сървър. Поради тази причина Huawei, Ericsson, Qualcomm и Vodafone активно проучват и полагат усилия да комерсиализират NB-IoT.

EC-GSM (преди EC-EGPRS)

EC означава разширено покритие. EC-GSM е оптимизираната от IoT GSM мрежа, безжичният протокол, използван от 80% от смартфоните в световен мащаб. Както подсказва името, това може да се разгърне в съществуващите GSM мрежи. Казват, че Ericsson, Intel и Orange са завършили тестовете на живо на EC-GSM по-рано тази година. EC-GSM обаче не генерира толкова много шумове, колкото Cat-M или NB-IoT.

5G

За разлика от опциите за клетъчни IoT по-горе, 5G все още не е официално дефиниран. Съюзът за мобилни мрежи от ново поколение (NGMN) настоява за спецификации той да бъде 40 пъти по-бърз от 4G, като същевременно поддържа до 1 милион връзки на квадратен километър. 5G най-вероятно ще даде възможност за широколентова, високоскоростни приложения за Ultra-HD (4k) поточно предаване, самостоятелно управление на автомобила или VR / AR приложения.

И все пак се водят разговори за поддръжка на IoT устройства с 5G-IoT мрежи. Все пак, това са само спекулации, тъй като 3GPP ще финализира спецификациите през 2019 г. Целевата година за търговско пускане е 2020 според графиката на NGMN.

Кредит за изображения: Телекомуникации

Защо трябва да ви пука

Ако сте доставчик на клетъчни оператори, ще бъдете принудени да изберете технология за внедряване, за да отговаряте на теснолентовите IoT приложения.

За останалите от нас е важно да разберем, че тези различни опции не е задължително да бъдат взаимно изключващи се. Това се разширява и за други LPWAN плейъри като SigFox, LoRa, безтегловност и Ingenu (прочетете повече в „Коя LPWAN технология е подходяща за вас“) на Calum McClelland.

IoT обхваща широк спектър от приложения. Понякога се нуждаете от висока честотна лента, например при наблюдение в реално време. За проследяване на активите, пропускането на данни е малко, но неизбежно има много предавания, когато обектите се движат. Интелигентните измервателни уреди и много случаи на използване на умни градове изискват малък трансфер на данни веднъж или два пъти на ден. Това означава, че никоя технология (дори 5G) не може да отговаря на специфичните нужди на IoT решение / устройство.

Кредитна снимка: Sequans

Раздробяването в IoT е гадно, но съществува, защото IoT е толкова широко. Не се заблуждавайте от маркетинговия шум, претендиращ за превъзходство на една технология над друга.

Отговорът е винаги, „зависи”.

Искате ли всички най-нови аванси и технологични новини, изпратени директно във вашата пощенска кутия?

🗓 Тази статия е първоначално публикувана на iotforall.com на 30 декември 2016 г.