Istnieją różne profile LTE, ponieważ urządzenia IoT mają różne potrzeby. Niektóre koncentrują się na niskim zużyciu energii. Inne obsługują mobilność lub wyższe szybkości transmisji danych. Wybory te wpływają na żywotność baterii, wydajność i koszt urządzenia. Tutaj dowiemy się o różnych typach LTE, do czego każdy z nich jest przeznaczony i jak wybrać odpowiednią opcję dla projektu IoT. Wyjaśnimy również, w jaki sposób technologia SIM obsługuje niezawodną globalną łączność i jak Com4 pomaga organizacjom planować te wymagania.
Co oznacza LTE w świecie IoT?
LTE jest częścią rodziny 4G i stało się podstawową technologią dla podłączonych urządzeń. Oferuje szybszy i bardziej stabilny transfer danych niż starsze sieci 3G, co umożliwiło wdrożenia IoT na dużą skalę.
Mimo rozwoju sieci 5G, LTE pozostaje niezbędna, ponieważ jest dostępna niemal wszędzie i obsługuje szeroką gamę typów urządzeń.
Dla IoT, LTE to nie tylko jeden standard. Obejmuje on kilka profili, które równoważą zużycie energii, zasięg, szybkość i koszt modułu. Pozwala to projektantom wybrać opcję, która pasuje do celu urządzenia, niezależnie od tego, czy jest to mobilny tracker, inteligentny licznik czy czujnik przemysłowy. Zrozumienie tych typów LTE pomaga zespołom wybrać odpowiednie zachowanie sieci dla długoterminowej, niezawodnej wydajności IoT.
Przegląd typów LTE dla IoT
Oto główne typy LTE, które można spotkać w IoT:
- LTE Cat 1: średnia wydajność, znane zachowanie LTE.
- LTE Cat 1bis: prostszy wariant Cat 1 dla mniejszych, tańszych modułów.
- LTE-M (eMTC): zbudowany z myślą o niskim poborze mocy z mobilnością i obsługą głosu.
- NB-IoT: bardzo niski pobór mocy i głęboki zasięg wewnętrzny, ale ograniczona przepustowość.
Każdy z nich pasuje do innych przypadków użycia. Późniejsze sekcje wyjaśniają, gdzie każdy z nich jest najbardziej przydatny.
LTE Cat 1 (LTE kategorii 1)
LTE Cat 1 został wprowadzony około 2008 roku jako część 3GPP Release 8. Stał się jednym z najwcześniejszych profili LTE odpowiednich dla IoT, ponieważ obsługuje umiarkowane szybkości transmisji danych i działa w prawie wszystkich sieciach LTE na całym świecie. Wiele urządzeń IoT nadal polega na Cat 1, ponieważ operatorzy nadal intensywnie wspierają LTE po zamknięciu sieci 2G i 3G.
Cat 1 jest przydatna, gdy urządzenie potrzebuje większej przepustowości niż technologie o niskim poborze mocy. Pasuje do przypadków użycia, takich jak telematyka, terminale płatnicze, sprzęt przemysłowy izdalne monitorowanie. Urządzenia mogą wysyłać obrazy, dzienniki lub średniej wielkości pliki oprogramowania układowego bez większych opóźnień.
Kluczowe punkty:
- Typowe łącze w dół około 10 Mb/s.
- Obsługa mobilności i roamingu.
- Szeroka dostępność sieci.
- Wyższe zużycie energii niż LTE-M i NB-IoT.
LTE Cat 1a (LTE kategorii 1a)
Kategoria 1bis została wprowadzona w 2016 roku wraz z wydaniem 13 3GPP, aby zaspokoić potrzebę prostszych i tańszych modułów LTE. Wykorzystuje pojedynczą antenę zamiast dwóch, co zmniejsza złożoność sprzętową, rozmiar i koszt. Zachowuje ogólne zachowanie Cat 1, ale lepiej nadaje się do kompaktowych produktów.
Kat. 1a jest stosowana w urządzeniach śledzących zasoby, urządzeniach do noszenia, kompaktowych czujnikach i konsumenckich urządzeniach IoT. Zapewnia wystarczającą wydajność dla małych i średnich transferów danych, przy jednoczesnym zachowaniu wydajności konstrukcji urządzenia.
Dlaczego ma to znaczenie dla IoT:
- Niższy koszt modułu dla wdrożeń na dużą skalę
- Mniejszy ślad sprzętowy
- Odpowiedni dla długoterminowej dostępności LTE
Aby dowiedzieć się więcej o LTE Cat 1bis, sprawdź szczegółowy przewodnik Com4 na temat LTE Cat-1 BIS.
LTE-M (LTE kategorii M1)
LTE-M, znane również jako LTE Cat M1, zostało ustandaryzowane w 3GPP Release 13 dla IoT. Został zaprojektowany w celu zmniejszenia zużycia energii i wspierania mobilności, dzięki czemu dobrze nadaje się do urządzeń, które się przemieszczają lub wymagają dłuższego czasu pracy na baterii.
Technologia LTE-M jest wykorzystywana w śledzeniu zasobów, urządzeniach do noszenia, urządzeniach medycznych i inteligentnych czujnikach miejskich. Obsługuje przekazywanie komórek i może obsługiwać przypadki użycia, które wymagają, aby urządzenia pozostawały online podczas ruchu. Zapewnia również równowagę między niskim poborem mocy i umiarkowaną szybkością transmisji danych.
Kluczowe punkty:
- Niższe zużycie energii niż w przypadku Cat 1
- Obsługa mobilności i funkcji głosowych
- Lepszy zasięg wewnątrz budynków niż standardowe LTE
- Wyższa przepustowość niż NB-IoT
NB-IoT (wąskopasmowy internet rzeczy)
NB-IoT został również wprowadzony w 3GPP Release 13 (w 2016 r.), ale ma inne podejście niż LTE-M. Wykorzystuje bardzo wąskie pasmo, umożliwiając sygnałowi dotarcie do głębokich pomieszczeń, piwnic i instalacji podziemnych. Koncentruje się na wyjątkowo niskim zużyciu energii i długiej żywotności urządzenia.
NB-IoT pasuje do urządzeń stacjonarnych, takich jak liczniki mediów, czujniki środowiskowe, kosze na śmieci i systemy monitorowania budynków. Urządzenia te wysyłają niewielkie wiadomości i mogą działać przez wiele lat na jednej baterii.
Kluczowe punkty:
- Wyjątkowa penetracja wewnątrz i pod ziemią
- Bardzo niskie zużycie energii
- Ograniczona mobilność
- Najlepszy do małych, rzadkich transmisji danych
Aby dowiedzieć się więcej o NB-IoT, zapoznaj się ze szczegółowym przewodnikiem Com4 na temat NB-IoT.
Jak wybrać odpowiedni typ LTE dla swojego projektu IoT?
Wybór odpowiedniego profilu LTE staje się łatwiejszy, gdy przyjrzymy się, jak urządzenie będzie zachowywać się w rzeczywistych sytuacjach. Poniższe pytania pomagają dopasować potrzeby urządzenia do najbardziej odpowiedniej opcji LTE. Są to praktyczne punkty, które wpływają na żywotność baterii, wydajność, koszty i długoterminowe wsparcie.
|
Pytanie do zadania |
Co oznacza |
Najlepsze opcje LTE |
|
Czy urządzenie będzie działać na baterii przez długi czas? |
Urządzenia zasilane bateryjnie wymagają niskiego zużycia energii. |
LTE-M lub NB-IoT |
|
Czy urządzenie będzie używane w różnych krajach? |
Globalne projekty wymagają stałej dostępności sieci. |
Cat 1 lub Cat 1a |
|
Czy urządzenie wymaga szybkiego czasu reakcji? |
Działania w czasie rzeczywistym, alarmy lub powiadomienia wymagają mniejszych opóźnień. |
Cat 1 lub LTE-M |
|
Czy urządzenie będzie przemieszczać się między wieżami komórkowymi? |
Zasoby mobilne wymagają płynnego przełączania między wieżami. |
Cat 1 lub LTE-M |
|
Czy koszt sprzętu jest priorytetem? |
Duże wdrożenia korzystają z mniejszych i niedrogich modułów. |
Cat 1bis, LTE-M, NB-IoT |
|
Czy urządzenie będzie umieszczone wewnątrz lub pod ziemią? |
Głębokie obszary wewnętrzne wymagają silniejszego zasięgu sygnału. |
LTE-M lub NB-IoT |
|
Czy potrzebujesz długoterminowej obsługi sieci? |
Niektóre profile LTE kontynuują ścieżkę 5G. |
LTE-M i NB-IoT |
IoT oparty na LTE pozostaje dziś kluczowy. Pod koniec 2024 r. istniały ponad 4 miliardy komórkowych połączeń IoT, co stanowiło około 22% wszystkich połączeń IoT na całym świecie (źródło: IoT Analytics. Ponadto sieci 4G obejmują już około 92% światowej populacji, dzięki czemu LTE jest niezawodną platformą dla urządzeń IoT dziś i w najbliższej przyszłości.
Wybór pomiędzy Cat 1, Cat 1a, LTE-M i NB-IoT sprowadza się do tego, jak zachowuje się urządzenie, ile energii może zużyć i jakiego zasięgu potrzebuje. Niezawodny plan łączności zależy również od spójnego roamingu, bezpiecznych profili SIM i stabilnego dostępu do globalnej sieci. Są to obszary, w których Com4 ma wieloletnie doświadczenie, pomagając organizacjom projektować systemy IoT, które pozostają online w różnych regionach i nadal działają wraz z ewolucją sieci.
.jpeg)
