Hoe narrowband-technologieën de IoT-revolutie aandragen

Dr. Stamatis Georgoulis, Product Director bij Cobham Wireless, herinnert de schok die operators ervoeren toen de iPhone in 2007 gelanceerd werd, wat een ongekende golf in mobiele dataverbruik ontketende.

Het duurde jaren voordat operators de infrastructuur bouwden die nodig was om smartphone-diensten te ondersteunen. Nu, een decennium later, staan ze voor de volgende seismische shift: het Internet of Things (IoT).

Gartner projecteerde 20,4 miljard verbonden apparaten bij 2020 – ruwweg drie apparaten per persoon wereldwijd – allemaal eisend mobiele connectiviteit. Operators worstelen al met capaciteitstekorten, met name in dichtbevolkte stedelijke gebieden.

Toch presenteert IoT ook een lucratieve inkomstenstroom. Door connectiviteit te combineren met eindgebruikershardware en diensten, kunnen operators nieuwe bedrijfsmodellen ontgrendelen. Bijvoorbeeld, Vodafone onthulde onlangs zijn eerste IoT-hardwareportefeuille, inclusief een auto-dongle en een 4G-beveiligingscamera.

Om deze kans te grijpen, hebben operators nieuwe connectiviteitsstandaarden nodig die netwerkbronnen efficiënt benutten en capaciteitsknelpunten voorkomen. Deze standaarden moeten rigorous getest en gevalideerd worden om commerciële betrouwbaarheid te garanderen.

De opties voor het verbinden van de IoT

Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) technologieën zijn centraal voor IoT-connectiviteit. Ontworpen voor laag-verbruik, kan LPWAN kleine apparaten tot tien jaar op een enkele lading laten draaien en ondersteunt kosteneffectieve chipsets, wat apparaten betaalbaarder maakt.

Operators moeten beslissen of ze focussen op ongelicentieerd of gelicentieerd spectrum. LoRa (ontwikkeld door Semtech) en SigFox (een Frans bedrijf) opereren in ongelicentieerde banden en vereisen nieuwe netwerkinfrastructuur los van bestaande cellulairesystemen. Terwijl ze lagere kosten bieden en ideaal zijn voor geïsoleerde implementaties - zoals slimme campus of enterprises - geven ze operators minder controle over radiov erkeer vergeleken met traditionele cellulair.

De meest veelbelovende protocol voor grootschalige implementatie is NarrowBand-IoT (NB-IoT), gestandaardiseerd door 3GPP. NB-IoT werkt in gelicentieerd spectrum en is volledig compatibel met operators' LTE-netwerken, wat alleen software-upgrades op bestaande basestations vereist. De 200 kHz kanaalbandbreedte stelt in-band implementatie naast LTE in staat, wat massive IoT-apparaatdichtheid mogelijk maakt zonder regulier mobiel verkeer te beïnvloeden.

Toonaangevende operators maken NB-IoT centraal in hun IoT-strategie. Deutsche Telekom lanceerde een commercieel NB-IoT-netwerk over Duitsland, Ierland, en Spanje; Vodafone breidde zijn NB-IoT-dekking uit naar Australië en Griekenland; TIM rolleerde een landelijk NB-IoT-netwerk uit in Italië. Fabrikanten, zoals Samsung, bouwen ook NB-IoT-ingeschakelde apparaten.

NB-IoT wordt aangevuld door LTE-M (CAT-M), een andere gelicentieerd-spectrum standaard die hogere datasnelheden biedt - tot ~100 KB/s - wat het geschikt maakt voor slimme stad en slimme-thuis energie-applicaties. Operators zullen NB-IoT en CAT-M typisch parallel deployen om diverse use cases te dekken.

De IoT-netwerken van de toekomst valideren

Operators moeten ervoor zorgen dat hun netwerken opkomende draadloze technologieën en de miljoenen apparaten die ermee zullen verbinden kunnen ondersteunen. Moderne lab-oplossingen kunnen miljoenen apparaten emuleren, wat operators in staat stelt prestaties en schaalbaarheid te valideren vóór commerciële rollout.

Door een uitgebreid, end-to-end beeld te verkrijgen - van kern tot basestation - kunnen operators de implementatie van nieuwe IoT-standaarden versnellen, superieure klantervaringen leveren, en nieuwe inkomstenstromen openen.

De auteur van deze blog is Dr. Stamatis Georgoulis, product director bij Cobham Wireless.