LTE-M vs NB-IoT:een overzicht van smalband IoT (NB-IoT) [2021 UPDATE]

LTE-M VS. NB-IOT

PRO'S

LTE-M

• Verhoogde gegevenssnelheid
• Minder complexiteit

NB-IOT

• Energie-efficiëntie
• Lagere kosten
• Verhoogde penetratie

CONS

LTE-M

• Wereldwijde inzetbaarheid
• Licentiekosten
• Energie-efficiëntie

NB-IoT

• Regionale inzetbaarheid
• Verplichtingskosten
• Front-end complexiteit
• Onvoldoende naadloosheid

Voordelen van LTE-M en NB-IoT

LTE-M

• LTE-M heeft hogere datasnelheden dan NB-IoT. Hierdoor heeft LTE-M een rijkere set oplossingen, omdat het het breedste scala aan mobiele mogelijkheden zal bieden. En hoewel je met LTE-M echt hoge datasnelheden kunt halen, kun je profiteren van nieuwe architecturen zoals eDRX en PSM, waarmee je ook kunt profiteren van hetzelfde energiebudget als NB-IoT of Sigfox.

• LTE-M zal profiteren van verminderde complexiteit. Verizon heeft bijvoorbeeld een enkel spectrum in de VS voor LTE-M, wat voor hen veel complexiteit uit LTE-M-oplossingen heeft verdreven. Dit maakt een zeer eenvoudige frontend- en antenneconfiguratie mogelijk.

NARROWBAND IOT

• NB-IoT verbruikt minimaal stroom wanneer het in werking is. Bijna alle IoT-technologieën besparen energie wanneer ze dat niet zijn werken, omdat ze allemaal ongeveer hetzelfde "slapen". Maar wanneer de modem draait en alle signaalverwerking afhandelt, zullen de technologieën met een eenvoudigere golfvorm, zoals NB-IoT, minder stroom verbruiken. Opmerking :Niet alle chipsets voor NB-IoT hebben dezelfde energie-efficiëntie. De Sequans monarch-chip, die is bedoeld voor LTE-M en NB-IoT, hoeft bijvoorbeeld niet op Linux te draaien of zoveel signaalverwerking te doen, waardoor hij veel energiezuiniger is dan het gerefactorde Cat-1-silicium van andere leveranciers .
• NB-IoT-only componenten kost minder . Chips die uitsluitend NB-IoT ondersteunen (in tegenstelling tot chips die ook LTE-M ondersteunen) zijn goedkoper omdat ze eenvoudiger te maken zijn. Een 200 kHz NB-IoT-frontend en digitizer is veel eenvoudiger dan een 1,4 MHz LTE-bronblok. Ook vereist het verwerken van OFDM in LTE meer kracht dan een eenvoudigere golfvorm zoals NB-IoT. Omdat de meeste chipfabrikanten silicium lijken te bouwen om beide te ondersteunen, kan dit een betwistbaar punt zijn.
• NB-IoT kan mogelijk een diepere gebouwpenetratie bieden dan LTE-M. Dit komt omdat de bitrates lager zijn, dus de linkbudgetten zijn beter. Procesverbeteringen op netwerkniveau voor LTE-M kunnen dit voordeel echter verminderen. In werkelijkheid, tenzij u de MNO bent die het netwerk implementeert, maakt het u alleen maar uit of u dekking heeft of niet.

Nadelen van LTE-M en NB-IoT

LTE-M

• Er kunnen delen van de wereld zijn waar LTE-M nooit wordt ingezet. Vooral waar MNO's de levensduur van hun 3G-netwerken verlengen totdat ze het spectrum kunnen herschikken en 5G-netwerken kunnen inzetten. Delen van Azië, Afrika en Oost-Europa vallen in deze categorie. 5G is nog enkele jaren verwijderd van de uitrol (ondanks de persberichten en hype over succesvolle tests), hoewel het waarschijnlijk geen goede financiële beslissing is om een ​​4G-netwerk uit te rollen dat over vijf jaar enigszins verouderd (of op zijn minst gedateerd) zal zijn. NB-IoT en LTE-M hebben geen huidige sunset omdat ze verbonden zijn met 4G en hebben een voorstel om in de 5G te worden verpakt. Normaal gesproken gaat geen enkel apparaat mee tot de 5G-zonsondergang, wat beide opties haalbaar maakt.

• Er zijn legacy-licentiekosten aan verbonden. Door LTE te gebruiken, moet u waarschijnlijk IP-licenties betalen aan de InterDigitals en Qualcomms van de wereld voor toegang tot de onderliggende innovaties zoals OFDM. Yay mobiel.

• De kwestie van energie-efficiëntie hangt in de lucht met LTE-M. Omdat eDRX en PSM pas onlangs worden geïmplementeerd, is hun energie-efficiëntie hypothetisch. Dus hoewel de energiebesparende functies er geweldig uitzien, weet u niet of de netwerken ze zullen laten werken zoals ontworpen of dat carrier-specifieke functies het energiebudget zullen opeten totdat u echte apparaten op echte netwerken gaat besturen.

NARROWBAND IOT

We hebben gehoord van klanten die erg geïnteresseerd zijn in NB-IoT en wat het zou kunnen betekenen voor hun prille IoT-projecten. Daarop zeggen we "geweldig!", maar je moet kijken naar de structuur van je applicatie , waar u implementeert en welk niveau van complexiteit u kunt ondersteunen in uw toeleveringsketen om te weten of het zinvol is voor uw gebruiksscenario. NB-IoT per apparaat zal waarschijnlijk wereldwijd populairder zijn dan LTE-M, maar er zijn enkele obstakels om te overwegen:

• Implementatie in de VS zal moeilijk zijn. De wereld wordt momenteel opgedeeld in twee facties:een die eerst LTE-M implementeert en een andere die eerst NB-IoT implementeert. De meeste plaatsen doen niet beide tegelijkertijd. Dus als je in China bent, zit je natuurlijk in het NB-IoT-kamp; als alternatief is het LTE-M in de VS. Overal is het land per land. Landen met een gevestigd belang in NB-IoT zijn die waarin Huawei, een van 's werelds grootste aanbieders van telecommunicatie-infrastructuur, een gevestigde aanwezigheid heeft. Huawei is de primaire leverancier van de onderliggende chips en het basisstation.

Het is Amerikaanse bedrijven momenteel echter verboden om Huawei-apparatuur te kopen. En andere netwerkserviceproviders, zoals Ericsson en Nokia, hebben er alle belang bij eerst LTE-M te ondersteunen, omdat ze de bestaande torens goedkoper kunnen upgraden - er is alleen nieuwe basisstationsoftware nodig om LTE-M in te zetten. Voor landen die niet overal LTE-dekking hebben (wat een flink stuk van de wereld is), is het opzetten van nieuwe infrastructuur die NB-IoT kan ondersteunen minder duur dan het opzetten van LTE-infrastructuur.

Dus als u hoopt NB-IoT voor uw product te gebruiken, weet dan dat de inzetbaarheid problematisch kan worden, afhankelijk van waar u geografisch hoopt te zijn. Aangezien NB-IoT niet echt is Als onderdeel van LTE moet het ofwel in een zijband werken met andere software - wat kostbaar kan zijn voor providers - of het moet worden ingezet in verouderd GSM-spectrum. De meeste providers die LTE ondersteunen, zijn niet bereid om het aantal resourceblokken dat aan LTE-handsets wordt toegewezen te verminderen, omdat ze veel geld verdienen. Dat laat de kwestie van implementatie - en al zijn complexiteiten - als een groot vraagteken achter voor NB-IoT.

• Je moet je volledig inzetten voor NB-IoT. Omdat het zowel betrekking heeft op de chips als op de software, is er geen realistische manier om een ​​middenweg-aanpak te volgen. De chips die wel zowel LTE-M als NB-IoT ondersteunen, zijn duurder. En in de meeste gevallen wil je niet extra betalen voor een chip die beide doet, als je voornamelijk het een of het ander hebt.

Ook zeggen mensen graag dat ze overal ter wereld dezelfde chip kunnen gebruiken, maar NB-IoT is een zeer smalbandige technologie met een andere softwarebelasting dan LTE-M. Dus hoewel de hardware zelf mogelijk in verschillende frequentiebanden kan worden gebruikt, vereenvoudigt dat de zaken niet echt vanuit een operationeel oogpunt. Vanuit een productiestandpunt is het slechts een kleine vereenvoudiging, omdat je hetzelfde apparaat kunt bouwen om overal te werken, maar je hebt nog steeds de operationele uitdaging om het met verschillende firmware te laden en ervoor te zorgen dat de juiste firmware wordt geladen in de juiste apparaten.

• De front-end complexiteit van NB-IoT zou zelfs groter kunnen zijn dan LTE-M . Vaak is er geen alomtegenwoordig of landelijk 200 kHz-spectrum van GSM beschikbaar voor NB-IoT om in te vallen, wat betekent dat modemfrontends en antennes complexer kunnen worden dan bedoeld. Veel hiervan kan worden gedaan in software met innovatieve RF-frontends van bedrijven als Skyworks, maar dit is nog een productie- en operationele uitdaging die moet worden overwonnen.

• NB-IoT firmware-over-the-air (FOTA) of grote bestandsoverdracht is niet naadloos. Sommige ontwerpspecificaties voor NB-IoT zorgen ervoor dat het moeilijk is om grotere hoeveelheden gegevens naar een apparaat te sturen. Daarom kan FOTA erg moeilijk zijn, ook al is het een vereiste voor de meeste moderne IoT-toepassingen. LoRaWAN en Sigfox hebben hetzelfde probleem. Natuurlijk kun je de limieten van het protocol oprekken om die binaire lading omlaag te krijgen, maar het systeem is niet ontworpen om dat erg elegant te ondersteunen. Met LTE-M daarentegen kun je 100 kbps verplaatsen met behulp van een IP-protocol en de firmware binnen enkele seconden bijwerken.

• NB-IoT is het meest geschikt voor voornamelijk statische activa, zoals meters en sensoren op een vaste locatie, in plaats van zwervende activa. Roaming is beloofd voor NB-IoT, maar netwerk- en tower-handoffs zullen een probleem vormen. Er zijn veel plaatsen voor 200 kHz-banden, en het is misschien moeilijk om een ​​apparaat te hebben dat eenvoudig genoeg is om goedkoop en energiezuinig te zijn, maar toch geavanceerd genoeg om erachter te komen in welke band je snel moet werken.

Samenvattend

Als u binnenkort met uw oplossing op de markt moet komen, moet u eerst uitzoeken welke netwerken lokaal beschikbaar zijn en welke hardware voor die netwerken beschikbaar is - niet alleen pilots en prototypes (en vooral geen persberichten), maar echte netwerkdekking, en apparaten die u kunt kopen zonder veel NDA's te ondertekenen. En hopelijk is dit overzicht van NB-IoT nuttig geweest om dat proces te stroomlijnen.

Bij Link Labs is het ons doel om u te helpen uw goedkope, batterijgevoede IoT-product of -service nu te implementeren , dus laten we samen een LTE-M-product bouwen.