Explicació explicativa: IoT cel·lular: NB-IoT vs. LTE-M vs. 5G i més

Hi ha molta broma al voltant de IoT cel·lular. Aquí teniu les diferències entre Cat-0, Cat-1, LTE-M, NB-IoT, EC-GSM i 5G, i per què us ha de preocupar.

El brunzit al voltant del 5G, especialment la seva relació amb l’ IoT cel·lular, ha estat creixent. Una ràpida cerca de Google a 5G IoT presenta articles relacionats sobre NB-IoT i com Verizon i AT&T també s'establiran per comercialitzar LTE-Cat M1 l'any que ve. Però els intents de descodificar les sigles no seran breus, i cerqueu "NB-IoT vs LTE-M" només resumeixen confuses com aquesta:

No sé de vosaltres, però això no em va ajudar en absolut. Era com si 3GPP (el grup que estava al darrere de 3G) decidís mantenir els nous jugadors desbordant-los amb sigles crítiques i definicions tècniques esotèriques. Tots sabem que el 4G és més ràpid que el 3G i el 2G, per tant probablement el 5G seguirà aquesta tendència ... però Cat-1 i EC-GSM? Que són aquells?

No tinguis por! Després d’haver excavat algunes tasques, he traduït els detalls tècnics de cada opció en termes d’assistència, de manera que pugueu estar preparats per a l’onada que ve de IoT cel·lular.

D'on va sorgir el IoT cel·lular?

La popularitat i la ubiqüitat dels dispositius IoT han provocat l’augment d’opcions de xarxa de poca potència de gran amplitud (LPWAN) com SigFox, LoRa i Weightless (és per això que LPWAN és important a IoT i un desglossament de les diferents opcions).

Les opcions mòbils tradicionals, com les xarxes 4G i LTE, consumeixen massa energia i no s’ajusten bé a les aplicacions on només es transmeten una petita quantitat de dades poc freqüentment (per exemple, comptadors per a la lectura dels nivells d’aigua, consum de gas o consum d’electricitat).

L’iO celular està dissenyat per satisfer els requisits d’aplicacions de baix consum de gran potència i de llarg abast.

Cat-1

El Cat-1 és l’única opció IoT mòbil totalment disponible actualment i representa un impuls inicial cap a la connexió de dispositius IoT mitjançant les xarxes LTE existents. Si bé el rendiment és inferior a les xarxes 3G, és una opció excel·lent per a aplicacions IoT que requereixen una interfície o veu del navegador. L’atractiu principal és que ja està normalitzat i, el que és més important, és senzill passar a la xarxa Cat-1. Els experts prediuen que, a mesura que es posin les postes de sol de la tecnologia 3G, es mantindran les xarxes Cat-1.

Cat-0

Perquè les xarxes IoT basades en LTE tinguin èxit, han de tenir les següents característiques: 1) llarga durada de la bateria, 2) baix cost, 3) suport per a un volum elevat de dispositius, 4) una cobertura millorada (millor penetració del senyal a través de parets) i 5) ràbia llarga / ampli espectre.

Cat-0 optimitza el cost, ja que eliminava les funcions que suporten els requisits de velocitat de dades elevats per a Cat-1 (cadena de receptors dual, filtre dúplex). Si el Cat-1 està preparat per substituir 3G, Cat-0 estableix les bases per al Cat-M per substituir el 2G com l’opció més barata.

Cat-M1 / Cat-M / LTE-M

El Cat-M (conegut oficialment a LTE Cat-M1) és sovint vist com la segona generació de xips LTE construïts per a aplicacions IoT. Finalitza la reducció de costos i consums elèctrics que Cat-0 va preparar per a la fase. En obrir l'amplada de banda màxima del sistema a 1,4 MHz (en contraposició a 20 MHz per a Cat-0), Cat-M està dirigit realment a aplicacions LPWAN com la mesura intel·ligent on només es necessita una petita quantitat de transferència de dades.

Però el veritable avantatge de Cat-M respecte a altres opcions existents és que Cat-M és compatible amb la xarxa LTE existent. Per a operadors com Verizon i AT&T, aquesta és una gran notícia, ja que no haureu de gastar diners per crear noves antenes. Simplement han de carregar nou programari sempre que els dispositius funcionin dins de la seva xarxa LTE. Les bases de clients existents d'aquestes dues companyies probablement sentin que Cat-M és molt l'opció superior.

NB-IoT / Cat-M2

NB-IoT (també anomenat Cat-M2) té un objectiu similar al Cat-M, però utilitza una tecnologia diferent (modulació DSSS vs. ràdios LTE). Per tant, NB-IoT no opera a la banda LTE, és a dir, que els proveïdors tenen un cost inicial superior per implementar NB-IoT.

Tot i així, NB-IoT és una opció potencialment menys costosa ja que elimina la necessitat d'una passarel·la. Altres infraestructures solen tenir passarel·les que agregen dades de sensors, que es comuniquen amb el servidor principal (aquí teniu una explicació més profunda de les passarel·les). Amb NB-IoT, les dades del sensor s’envien directament al servidor principal. Per aquest motiu, Huawei, Ericsson, Qualcomm i Vodafone estan investigant activament i estan fent un esforç per comercialitzar NB-IoT.

EC-GSM (abans EC-EGPRS)

EC significa la Cobertura Estesa. EC-GSM és la xarxa GSM optimitzada per IoT, el protocol sense fils que utilitza el 80% dels telèfons intel·ligents a nivell mundial. Com el seu nom indica, es pot desplegar a les xarxes GSM existents. Es diu que Ericsson, Intel i Orange han completat proves en directe d’EC-GSM a principis d’aquest any. L'EC-GSM, però, no genera tanta sonoritat com Cat-M o NB-IoT.

5G

A diferència de les opcions IoT mòbils anteriors, el 5G encara ha de ser definit oficialment. Aliança de xarxes mòbils de propera generació (NGMN) pressiona que les especificacions siguin 40 vegades més ràpides que 4G, alhora que suporta fins a un milió de connexions per quilòmetre quadrat. El 5G permetrà, molt probablement, aplicacions d’alta amplada de banda, d’alta velocitat per a transmissions en streaming Ultra-HD (4k), connectivitat de cotxe autodirigida o aplicacions VR / AR.

Tot i així, s'estan mantenint converses per donar suport també a dispositius IoT amb xarxes 5G-IoT. Tot i això, tot això és només especulació ja que 3GPP finalitzarà les especificacions el 2019. L’any objectiu de llançament comercial és el 2020 d’acord amb la línia de temps de NGMN.

Crèdit d’imatge: Telecomunicacions

Per què us ha de preocupar?

Si sou un proveïdor de serveis de telefonia mòbil, sereu obligats a triar una tecnologia per implementar-la per satisfer les aplicacions IoT de banda estreta.

Per a la resta de nosaltres, és important comprendre que aquestes opcions diferents no han de ser necessàriament exclusives. Això s’estén a altres jugadors LPWAN com SigFox, LoRa, Weightless i Ingenu (llegiu més informació a “La tecnologia LPWAN és adequada per a Calum McClelland”).

IoT cobreix un ampli espectre d'aplicacions. De vegades és necessària una amplada de banda elevada, com en la vigilància en temps real. Per al seguiment d’actius, el rendiment de dades és reduït, però inevitablement hi ha molts lliuraments a mesura que es mouen objectes. Els comptadors intel·ligents i molts casos d’ús intel·ligent de la ciutat requereixen una petita transferència de dades una o dues vegades al dia. Això vol dir que cap tecnologia (fins i tot 5G) pot satisfer les necessitats específiques d’una solució / dispositiu IoT.

Crèdit d’imatge: Sequans

La fragmentació dins de IoT xucla, però existeix perquè IoT és tan ampli. No us deixeu enganyar pel soroll de màrqueting que afirma la superioritat d'una tecnologia sobre una altra.

La resposta sempre és "depèn".

Voleu que s’enviïn tots els darrers avenços i notícies tecnològiques a la safata d’entrada?

🗓 Aquest article es va publicar originalment a iotforall.com el 30 de desembre de 2016.