Esistono diversi profili LTE perché i dispositivi IoT hanno esigenze diverse. Alcuni si concentrano sull'utilizzo di energia ridotta. Altri supportano la mobilità o velocità di trasmissione dati più elevate. Queste scelte influiscono sulla durata della batteria, sulle prestazioni e sul costo del dispositivo. Qui scopriremo i diversi tipi di LTE, per cosa sono progettati e come scegliere l'opzione giusta per un progetto IoT. Spiegheremo inoltre come la tecnologia SIM supporta una connettività globale affidabile e come Com4 aiuta le organizzazioni a pianificare questi requisiti.
Cosa significa LTE nel mondo IoT?
LTE fa parte della famiglia 4G ed è diventata una tecnologia fondamentale per i dispositivi connessi. Offre un trasferimento di dati più veloce e più stabile rispetto alle vecchie reti 3G, rendendo possibile l'implementazione dell'IoT su larga scala.
Anche se il 5G è in crescita, l'LTE rimane essenziale perché è disponibile quasi ovunque e supporta un'ampia gamma di tipi di dispositivi.
Per l'IoT, l'LTE non è un unico standard. Include diversi profili che bilanciano il consumo energetico, la copertura, la velocità e il costo dei moduli. Ciò consente ai progettisti di scegliere l'opzione più adatta all'obiettivo del dispositivo, sia esso un tracker mobile, un contatore intelligente o un sensore industriale. La comprensione di questi tipi di LTE aiuta i team a scegliere il giusto comportamento della rete per ottenere prestazioni IoT affidabili a lungo termine.
Panoramica dei tipi di LTE per IoT
Ecco i principali tipi di LTE che si incontrano nell'IoT:
- LTE Cat 1: prestazioni di fascia media, comportamento LTE familiare.
- LTE Cat 1bis: variante Cat 1 più semplice per moduli più piccoli ed economici.
- LTE-M (eMTC): costruito per il basso consumo energetico con supporto per la mobilità e la voce.
- NB-IoT: bassissima potenza e copertura interna profonda, ma throughput limitato.
Ognuno di essi si adatta a casi d'uso diversi. Le sezioni successive spiegano dove ciascuno di essi è più utile.
LTE Cat 1 (Categoria LTE 1)
LTE Cat 1 è stato introdotto intorno al 2008 come parte della release 8 del 3GPP. È stato uno dei primi profili LTE adatti all'IoT perché supporta una velocità di trasmissione dati moderata e funziona su quasi tutte le reti LTE del mondo. Molti dispositivi IoT si affidano ancora alla Cat 1 perché gli operatori continuano a supportare pesantemente l'LTE mentre il 2G e il 3G vengono dismessi.
La Cat 1 è utile quando un dispositivo necessita di una maggiore larghezza di banda rispetto alle tecnologie a basso consumo. Si adatta a casi d'uso come la telematica, i terminali di pagamento, le apparecchiature industriali e ilmonitoraggio remoto. I dispositivi possono inviare immagini, log o file di firmware di medie dimensioni senza grandi ritardi.
Punti chiave:
- Downlink tipico di circa 10 Mbps.
- Supporta la mobilità e il roaming.
- Ampia disponibilità di rete.
- Consumo di energia più elevato rispetto a LTE-M e NB-IoT.
LTE Cat 1bis (LTE Categoria 1 bis)
La Cat 1bis è stata introdotta nel 2016 con la release 13 del 3GPP per rispondere all'esigenza di moduli LTE più semplici e a basso costo. Utilizza un'unica antenna anziché due, riducendo così la complessità dell'hardware, le dimensioni e i costi. Mantiene il comportamento generale della Cat 1, ma è più adatta ai prodotti compatti.
La Cat 1bis è utilizzata in asset tracker, indossabili, sensori compatti e dispositivi IoT di consumo. Offre prestazioni sufficienti per trasferimenti di dati di piccole e medie dimensioni, mantenendo efficiente il design dei dispositivi.
Perché è importante per l'IoT:
- Costo del modulo più basso per le implementazioni su larga scala
- Ingombro hardware ridotto
- Adatto alla disponibilità LTE a lungo termine
Per saperne di più sull'LTE Cat 1bis, consultate la guida dettagliata di Com4 sull'LTE Cat-1 BIS.
LTE-M (Categoria LTE M1)
LTE-M, noto anche come LTE Cat M1, è stato standardizzato nella release 13 del 3GPP per l'IoT. È stato progettato per ridurre il consumo energetico e supportare la mobilità, il che lo rende adatto ai dispositivi che si spostano o che necessitano di una maggiore durata della batteria.
La tecnologia LTE-M è utilizzata per il tracciamento di beni, gli indossabili, i dispositivi medici e i sensori delle città intelligenti. Supporta il passaggio da una cella all'altra ed è in grado di gestire casi d'uso che richiedono che i dispositivi rimangano in linea durante gli spostamenti. Inoltre, offre un equilibrio tra basso consumo energetico e velocità di trasmissione dati moderate.
Punti chiave:
- Consumo energetico inferiore rispetto alla Cat 1
- Supporta funzioni di mobilità e voce
- Migliore portata interna rispetto all'LTE standard
- Maggiore velocità di trasmissione rispetto a NB-IoT
NB-IoT (Internet degli oggetti a banda stretta)
Anche NB-IoT è stato introdotto nella release 13 del 3GPP (nel 2016), ma segue un approccio diverso da LTE-M. Utilizza una larghezza di banda molto stretta, che consente al segnale di raggiungere ambienti interni profondi, scantinati e installazioni sotterranee. Si concentra su un consumo energetico estremamente ridotto e su una lunga durata del dispositivo.
NB-IoT si adatta a dispositivi stazionari come contatori, sensori ambientali, cestini dei rifiuti e sistemi di monitoraggio degli edifici. Questi dispositivi inviano piccoli messaggi e possono funzionare per molti anni con una sola batteria.
Punti chiave:
- Eccezionale penetrazione in ambienti interni e sotterranei
- Consumo energetico molto basso
- Mobilità limitata
- Ideale per trasmissioni di dati piccole e poco frequenti
Per saperne di più su NB-IoT, consultate la guida dettagliata di Com4 su NB-IoT.
Come scegliere il tipo di LTE giusto per il vostro progetto IoT
La scelta del profilo LTE giusto diventa più semplice se si considera il comportamento del dispositivo in situazioni reali. Le domande che seguono aiutano a far coincidere le esigenze del dispositivo con l'opzione LTE più adatta. Si tratta di aspetti pratici che influenzano la durata della batteria, le prestazioni, il costo e il supporto a lungo termine.
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Domanda da porre |
Cosa significa |
Migliori opzioni LTE |
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Il dispositivo funziona a batteria per lunghi periodi? |
I dispositivi alimentati a batteria devono consumare poca energia. |
LTE-M o NB-IoT |
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Il dispositivo sarà utilizzato in diversi Paesi? |
I progetti globali necessitano di una disponibilità di rete costante. |
Cat 1 o Cat 1bis |
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Il dispositivo ha bisogno di tempi di risposta rapidi? |
Azioni, allarmi o avvisi in tempo reale richiedono una latenza ridotta. |
Cat 1 o LTE-M |
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Il dispositivo si sposterà tra le torri cellulari? |
Le risorse mobili devono passare senza problemi da una torre all'altra. |
Cat 1 o LTE-M |
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Il costo dell'hardware è una priorità? |
Le grandi distribuzioni beneficiano di moduli più piccoli e convenienti. |
Cat 1bis, LTE-M, NB-IoT |
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Il dispositivo sarà collocato in ambienti interni o sotterranei? |
Le aree interne profonde necessitano di una maggiore portata del segnale. |
LTE-M o NB-IoT |
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Avete bisogno di un supporto di rete a lungo termine? |
Alcuni profili LTE proseguono nel percorso 5G. |
LTE-M e NB-IoT |
L'IoT basato su LTE rimane oggi di vitale importanza. Alla fine del 2024, ci saranno oltre 4 miliardi di connessioni IoT cellulari, che rappresentano circa il 22% di tutte le connessioni IoT a livello mondiale (fonte: IoT Analytics. Inoltre, le reti 4G coprono già circa il 92% della popolazione mondiale, rendendo l'LTE una piattaforma affidabile per i dispositivi IoT oggi e nel prossimo futuro.
La scelta tra Cat 1, Cat 1bis, LTE-M e NB-IoT dipende dal comportamento del dispositivo, dalla quantità di energia che può utilizzare e dalla copertura di cui ha bisogno. Un piano di connettività affidabile dipende anche dalla coerenza del roaming, dalla sicurezza dei profili SIM e dalla stabilità dell'accesso alla rete globale. Queste sono aree in cui Com4 vanta un'esperienza di lungo termine, aiutando le organizzazioni a progettare sistemi IoT che rimangano online in tutte le regioni e continuino a funzionare con l'evoluzione delle reti.
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