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nbiot和5g、Cat之间的区别

2019-03-19

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  5G - 特别是对于细胞物联网 - 一直在每个人的嘴唇上。美国联邦通信委员会前负责人Tom Wheeler 最近表示,“如果可以连接一些东西,它将连接到5G。”只需谷歌“5G IoT”,您就会看到像Network World最近预测的那样令人兴奋的事情,即5G可以解锁物联网中备受追捧的创新,如自动化生命周期管理,网络切片,软件定义网络和云优化的分布式网络应用。高通最近预测,将物联网网络升级到5G可以解锁高达12万亿美元的新产品和服务,并补充说5G“将比电力更大”。

  5G正迅速成为下一波设备和平台架构的主要催化剂,使我们能够以更大的规模构建新一代的快速物联网连接。

  在20世纪20年代早期的某个时间,移动电话可能会过渡到5G ,然而, 物联网的未来即将出现。在明尼阿波利斯的2018年LII Superbowl上,Verizon使用5G向纽约市的VR耳机演示4K视频流。三星和韩国电信(KT)通过5G支持的边缘服务器传输自动驾驶汽车数据和360度摄像机视图,在奥运会上眩目。

  这对我们的行业来说非常令人兴奋,但解码围绕5G技术的技术缩略语的混乱可能会限制我们理解5G如何改变物联网格局的能力。例如,搜索“NB-IoT与LTE-M”会显示如下所示的复杂摘要:

  这些图表根本没有帮助我。我得到的印象是,3GPP(3G背后的团队)试图通过用神秘的首字母缩略词和独家技术定义压倒他们来阻止新玩家。命名惯例表明4G比3G更快,比2G快,所以我们假设5G可能会遵循这一趋势,但“Cat-1”和“EC-GSM”?那是什么意思?

  别担心!我做了我的研究,并将每个5G选项的技术细节翻译成非专业人员的术语,以便您更好地了解这些新兴的蜂窝物联网形式。

  细胞物联网在哪里发源?

  物联网设备的普及和普及导致了低功耗,广域网(LP-WAN)选项的兴起,如SigFox,LoRa和Weightless。(如果您想知道,这就是为什么LPWAN在物联网中很重要以及不同选项的细分)。

  诸如4G和LTE网络之类的传统蜂窝选项消耗太多功率。此外,它们不适用于不经常传输少量数据的应用,例如,用于读取水位,气体消耗或电力使用的仪表。

  Cellular IoT试图回应无休止的搜索,寻求更好的低功耗,远程应用。

  CAT-1

  Cat-1是目前唯一完全可用的蜂窝IoT选项,代表了使用现有LTE网络连接物联网设备的早期推动。虽然性能不如3G网络,但它是需要浏览器界面或语音的物联网应用的绝佳选择。主要的吸引力在于它已经标准化,更重要的是,它很容易过渡到Cat-1网络。专家预测,随着3G和最终4G技术日落,Cat-1(和Cat-M1)网络将取而代之。

  重要的是要理解不同的蜂窝IoT选项不一定必须是互斥的。单击“推文”猫-0

  为了使基于LTE的物联网网络成功,它们需要具备以下特征:1)电池寿命长,2)低成本,3)支持大量设备,4)增强覆盖范围(例如通过墙壁的信号穿透更好) ),和5)远程/广谱。

  Cat-0 优化了成本,因为它消除了支持Cat-1(双接收器链,双工滤波器)的高数据速率要求的功能。虽然Cat-1正在取代3G,但Cat-0是为Cat-M取代2G作为更便宜选择的基础的协议。

  Cat-M1 / CAT-M / LTE-M

  Cat-M(官方称为LTE Cat-M1)通常被视为为物联网应用而构建的第二代LTE芯片。它完成了Cat-0最初设定阶段的成本和功耗降低。通过将最大系统带宽限制在1.4 MHz(而不是Cat-0的20 MHz),Cat-M具有LPWAN应用的特定用例,例如智能计量,其中仅需要少量数据传输。

  但Cat-M相对于其他选择的真正优势在于:Cat-M与现有的LTE网络兼容。对于像Verizon和AT&T这样的运营商而言,这是一个好消息,因为他们不需要花钱来构建新天线,尽管将Cat-M与LTE网络相连需要一个软件补丁。Verizon和AT&T的现有客户群很可能会得出结论,Cat-M是迄今为止的最佳选择。最后,几乎可以肯定5G和LTE技术将在2020年代共存,因此Cat-M的向后兼容性是一个奖励。

  NB-IoT/ CAT-M2

  NB-IoT(也称为Cat-M2)的目标类似于Cat-M; 但是,它使用DSSS调制而不是LTE无线电。因此,NB-IoT不在LTE频段中运行,这意味着提供商具有更高的前期成本来部署NB-IoT。

  尽管如此,NB-IoT被吹捧为可能更便宜的选择,因为它消除了对网关的需求。其他基础设施通常具有聚合传感器数据的网关,然后网关与主服务器通信。(这是对网关的更深入解释)。但是,使用NB-IoT,传感器数据将直接发送到主服务器。因此,华为,爱立信,高通和沃达丰正在积极投资NB-IoT的商业应用。Sierra Wireless预测,到2018年底,NB-IoT和LTE-M将在许多全球地区推出。

  EC-GSM(原EC-EGPRS)

  EC代表扩展覆盖范围。EC-GSM是物联网优化的GSM网络,是世界上80%的智能手机使用的无线协议。顾名思义,EC-GSM可以部署在现有的GSM网络中 - 在实用性和模块化方面具有巨大优势,因为一个简单的软件可以在2G,3G和4G网络中实现EC-GSM连接。EC-GSM 在非西方地区也有特定用例,例如马来西亚,非洲和中东国家,其中2G仍然是一个受欢迎的标准。据说爱立信,英特尔和Orange已于今年早些时候完成了EC-GSM的现场试验。然而,EC-GSM并没有产生与Cat-M或NB-IoT一样多的嗡嗡声。

  5G蜂窝物联网

  与上面的蜂窝IoT选项不同,5G 尚未正式定义。下一代移动网络联盟(NGMN)正在推动其规格比4G快40倍,同时每平方公里支持多达100万个连接。5G已经为超高清(4k)流媒体,自动驾驶汽车连接或VR / AR应用提供高带宽,高速应用,例如分别在超级碗和奥运会上展示的Verizon和三星。未来会怎样?

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  为什么你应该关心

  如果您是移动运营商提供商,您将被迫选择部署技术以满足窄带物联网应用。

  对于我们其余的人,了解这些不同的选择是很重要的并不一定是相互排斥的。这延伸到其他LPWAN玩家,如SigFox,LoRa和Weightless(在Calum McClelland的“ 哪种LPWAN技术适合您 ”中阅读更多内容)。

  物联网涵盖了广泛的应用。有时你需要高带宽,就像实时监控一样。对于资产跟踪,数据吞吐量很小,但随着对象的移动,不可避免地会有很多切换。智能电表和许多智能城市用例需要每天一次或两次小型数据传输。这意味着没有一种技术(甚至5G)可以满足物联网解决方案/设备的特定需求。

  物联网中的碎片很糟糕,但有时它是必要的恶,因为物联网定义如此广泛。一般来说,最重要的问题是,我的用例有哪些具体要求和细微差别?该问题的答案将引导您了解哪种连接选项最适合您。

标签 NB-IoT

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