De Optimale Cellular IoT-technologie Selecteren

Editor's Note: Naarmate de vraag naar IoT-apparaten stijgt, worden cellulair-technologieën afgestemd op IoT essentieel. Ontwikkelaars hebben nu diepgang begeleiding nodig bij het selecteren van de juiste oplossing.

Fragment uit Cellular Internet of Things, deze serie legt kernconcepten en praktische toepassingen van cellulair IoT uit.

Eerder in de serie verkenden we het evoluerende cellulair landschap, de rol van IoT, en de technologieën die massive machine-type communications (mMTC) en ultra-reliable low-latency communications (URLLC) mogelijk maken.

Elsevier biedt dit en andere engineering-boeken met 30% korting. Klik hier en gebruik code ENGIN318 bij afrekenen.

Aangepast uit Cellular Internet of Things door Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman en Joachim Sachs.

Hoofdstuk 9. Het Competitieve IoT-technologielandschap (Vervolg)

9.3 Keuze van Cellular IoT-technologie (Vervolg)

9.3.2 Welke CIoT-technologie Te Selecteren

Het kiezen van een cellular IoT (CIoT)-oplossing betreft meerdere stakeholders. Mobiele netwerkexploitanten beslissen welke CIoT-technologie te integreren in hun bestaande netwerken, terwijl apparaatfabrikanten en dienstverleners connectiviteitsopties kiezen die het beste passen bij hun toepassingen. In de praktijk zullen verschillende technologieën coexisteren.

9.3.2.1 Het Perspectief van de Mobiele Netwerkexploitant

Voor exploitanten is de beslissing multi-facettig, balancerend langetermijn-netwerkstrategie, huidige activa en getargete IoT-marktsegmenten. Belangrijke overwegingen zijn:

• Langetermijn mobiele netwerkstrategie en bestaande activa
• IoT-marksegmentstrategie

De meeste exploitanten draaien meerdere radiotechnologieën op een enkel netwerk. Een basestation kan bijvoorbeeld GSM, UMTS/HSPA en LTE tegelijkertijd ondersteunen. In sommige gevallen worden 2G, 3G en 4G-netwerken apart beheerd.

Exploitanten bezitten spectrumlicenties verleend door nationale regulators, vaak geldig voor 20+ jaar. Deze licenties beveiligen economische stabiliteit, wat exploitanten in staat stelt hoog-kostbare infrastructuur-rollouts over lange horizonnen te plannen. Wanneer een licentie verloopt, houden regulators typisch een spectrumveiling om frequenties te herverdelen. Gevolgelijk moeten netwerk-uitbouwplannen rekening houden met:

• Licentiegeldigheid, toestaatbare technologieën en toekomstige herverdelingstijdlijnen
• Huidige uitbouwstatus voor elke radiotechnologie en marktaandeel
• Concurrentnetwerken en marktaandelen
• Strategische intentie betreffende IoT-diensten (connectiviteitsprovider vs. service-enabler)
• Marktrijpheid en target IoT-segmenten

Hoewel beslissingen vaak land-specifiek zijn, kunnen exploitanten met multi-land-footprints regionale harmonisatie nastreven.

Bij het evalueren van CIoT-opties, prioriteren exploitanten typisch het hergebruik van bestaande infrastructuur. EC-GSM-IoT benut GSM-infrastructuur en spectrum, deelend bronnen met legacy GSM-verkeer. LTE-M en NB-IoT bouwen op LTE-infrastructuur en spectrum, deelend LTE-bronnen. In veel implementaties is CIoT-introductie een software-update, wat snelle rollout op laag total cost of ownership mogelijk maakt.

IoT-diensten vereisen vaak lange levenscycli – soms een decennium of meer – dus exploitanten moeten CIoT-keuzes afstemmen op hun langetermijn-netwerkstrategie. Als een exploitant van plan is GSM te pensioneren ten gunste van LTE of 5G, kan het implementeren van EC-GSM-IoT suboptimaal zijn, omdat het exploitanten zou vastleggen aan het onderhouden van GSM-hardware voor vele jaren.

GSM blijft de meest wijdverspreide cellulair-technologie, die ongeveer 90% van de wereldbevolking bedekte in 2016 en verwacht wordt 95% te bereiken in 2022 (Ref. [55]). LTE-dekking was ongeveer 40% in 2016, verwacht te overschrijden 80% in 2022. Regionale verschillen zijn significant: in het Midden-Oosten en Afrika was LTE-penetratie slechts 5% in 2016 (groeiend tot ~30% in 2022), terwijl GSM-only-abonnementen ongeveer 20% waren en de meeste anderen WCDMA/HSPA. In Noord-Amerika waren 65% van mobiele abonnementen LTE in 2016, met near-zero non-LTE-abonnementen verwacht voor 2022. Deze variaties beïnvloeden CIoT-technologievoorkeuren over regio's.

Note 1: Voor 2022 definiëren we LTE-capable abonnementen als die met LTE of 5G-capaciteiten, aannemende volledige compatibiliteit met LTE-netwerken.