In het internet der dingen communiceren talloze apparaten met elkaar - ook apparaten die het zonder externe voeding moeten doen. Energie-efficiëntie is bijzonder belangrijk voor deze apparaten. En niet alleen in de pure werking, maar ook in de transmissietechnologie. Narrowband IoT (NB-IoT) en Long Term Evolution for Machines (LTE-M) zijn bijzonder energie-efficiënte mobiele radiotechnologieën. Beide zijn zogenaamde Low Power Wide Area Networks (LPWAN) en staan erom bekend zo weinig mogelijk energie te verbruiken voor datatransmissie.
Zowel LTE-M als NB-IoT behoren tot de categorie van Low Power Wide Area Networks (LPWAN). LPWA-netwerken (Low-Power Wide-Area) zijn de juiste keuze voor IoT-toepassingen waarbij energieverbruik, gebouwpenetratie, levensduur van de batterij en vooral kosten relevant zijn. Beide draadloze technologieën zijn ook ideaal voor eindapparaten die slechts af en toe kleine hoeveelheden gegevens verzenden. Eenvoudige radiomodules, die beperkt zijn tot de noodzakelijke functies, maken beide netwerkstandaarden kosteneffectief en energiebesparend. Hierdoor maken NB-IoT en LTE-M de weg vrij voor IoT op veel gebieden waar netwerken voorheen te duur en te complex waren. Maar ondanks alle overeenkomsten tussen de twee technologieën, zijn er ook enkele verschillen tussen NB-IoT en LTE-M. Elke technologie heeft zijn eigen sterke punten en is daarom bijzonder geschikt voor bepaalde toepassingsgebieden.
+
++++
+++
++++
+
++
+++
+
++++
+++
++
++
++++
+++
++
+
LTE-M is een nieuwere mobiele technologie die speciaal is ontwikkeld voor het Internet of Things (IoT). De LTE-M mobiele communicatiestandaard is gebaseerd op 4G en is bedoeld voor mobiele IoT-connectiviteit. Het wordt dan ook voornamelijk gebruikt om fysieke objecten draadloos met het internet te verbinden. Deze draadloze connectiviteit via LTE-M is de basis voor veel nieuwe spannende toepassingen.
In vergelijking met NB-IoT biedt LTE-M bijvoorbeeld hogere datasnelheden (tot 1 Mbit/s) en lagere latentietijden. Zowel uplink als downlink (d.w.z. communicatie in beide richtingen) zijn op elk moment mogelijk. Op de lange termijn zal LTE-M ook spraak ondersteunen (VoLTE). Dit zou vooral ten goede komen aan beveiligingsoplossingen die noodoproepen in auto's of liften activeren. Omdat de frequentiebanden gelicentieerd zijn, zijn er speciale M2M SIM-kaarten nodig om LTE-M te gebruiken. De grote netwerkoperatoren en wij als onafhankelijke operator bieden overeenkomstige SIM-kaarten aan voor LTE-M. In dit artikel leggen we uit wat het specifieke voordeel is van onze M2M SIM-kaarten voor LTE-M in vergelijking met die van een netwerkoperator.
Aangezien LTE-M gebaseerd is op de LTE 3GPP-standaard, is het 5G-ready. Het gebruik van de technologie vereist alleen een software-update in het bestaande netwerk. Nadat veel netwerkoperators wereldwijd aanvankelijk de voorkeur gaven aan de uitrol van NB-IoT, werd de introductie van LTE-M versneld. We verwachten dat de meeste netwerkoperators uiteindelijk beide technologieën zullen aanbieden als onderdeel van hun IoT-strategie in plaats van te kiezen voor het een of het ander.
In tegenstelling tot NB-IoT is LTE-M in staat om naadloos van radiocel te wisselen, of "handover". Een NB-IoT-apparaat moet zich telkens af- en weer aanmelden als het van de ene naar de andere radiocel gaat. Met LTE-M vindt deze wisseling plaats zonder onderbreking, waardoor LTE-M bijzonder geschikt is voor toepassingen met sensoren die in beweging zijn. Toepassingen profiteren hier ook van de hogere datasnelheid tot 1 Mbit/s, waardoor meer gegevens in minder tijd kunnen worden verzonden dan met NB-IoT. Over het geheel genomen is de tijd die nodig is om een gegevenspakket van bron naar bestemming te verzenden iets korter dan bij NB-IoT. Dit betekent dat LTE-M ook geschikt is voor toepassingen waarbij gegevens zo snel mogelijk ontvangen en verwerkt moeten worden. Aan de andere kant is de gebouwpenetratie van LTE-M iets slechter dan bij NB-IoT. Ontvangst in kelders, parkeergarages en meer afgeschermde gebieden is daarom sterker met NB-IoT dan met LTE-M. Daarnaast is het energieverbruik - ook al is het al erg zuinig met LTE-M - een tikje lager met NB-IoT. Hardwaremodules voor LTE-M zijn ook iets duurder dan die voor NB-IoT.
NB-IoT, soms ook LTE Cat-NB genoemd, is ook een draadloze smalbandstandaard die specifiek ontworpen is voor het Internet of Things (IoT). Het is gebaseerd op bestaande mobiele netwerken en is ideaal voor IoT-toepassingen die slechts af en toe kleine hoeveelheden gegevens hoeven te verzenden. Bijvoorbeeld in netwerkonafhankelijke sensoren die vulniveaus, verbruik of temperaturen moeten registreren. In tegenstelling tot LTE-M haalt NB-IoT niet zulke lage latencies en slechts lagere datasnelheden (tot 127kbit/s), maar het verbruikt ook minder stroom en kan beter door muren reizen. Dit betekent dat een goede verbinding ook mogelijk is in (ondergrondse) kelders, garages of andere gebouwen met veel obstakels voor radiogolven vanwege het grote bereik. Vooral in de context van slimme meters voor water of gas, voor parkeersensoren en in gebouwbeheer kan NB-IoT de oplossing zijn voor gegevensoverdracht. In termen van energie-efficiëntie: afhankelijk van de configuratie kan NB-IoT worden gebruikt om toepassingen te ontwikkelen die tot 10 jaar kunnen werken met slechts één batterij. Deze lange batterijlooptijden zijn bijzonder aantrekkelijk in termen van onderhoudscycli en onderhoudskosten.
Een groot voordeel van NB-IoT is dat enkele honderdduizenden apparaten per mobiele radiocel kunnen worden verbonden met NB-IoT. Dit betekent dat er minder risico is op uitval met een groot aantal sensoren in slechts één radiocelgebied of als de radiocel intensief wordt gebruikt door andere toepassingen. De kostenfactor voor kleinere toepassingen spreekt ook in het voordeel van NB-IoT: Modules die zorgen voor communicatie met NB-IoT zijn over het algemeen vrij goedkoop. Dit betekent dat er ook sensoren kunnen worden gefabriceerd die geschikt zijn voor kleinere toepassingen zonder dat het eindproduct zwaar op de kosten wordt belast.
Zowel NB-IoT als LTE-M chipsets richten zich op radiokarakteristieken en energiebesparende functies (bijv. slaapstand, Long-Periodic Tracking Area Updates en Extended Discontinuous Reception), waardoor optimale energie-efficiëntie wordt gegarandeerd.
Zowel NB-IoT als LTE-M maken indruk met lage bedrijfs- en serviceprijzen en gunstige modulekosten. Dit wordt mogelijk gemaakt door het ontwerp van de chipset, die onnodige LTE-functies overbodig maakt, en door de algehele verhoging van de productievolumes.
Vergeleken met GSM hebben NB-IoT en LTE-M een tot 20 decibel (NB-IoT) en 15 decibel (LTE-M) hogere vermogensdichtheid. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van smalbandmodulatiemethoden en meervoudige transmissieherhalingen.
NB-IoT en LTE-M werken heel eenvoudig via plug & play. Sensoren kunnen rechtstreeks worden aangesloten op het NB-IoT en/of LTE-M netwerk zonder lokale netwerken of gateways te installeren.
NB-IoT en LTE-M zijn wereldwijd gestandaardiseerde technologieën. Beide netwerken maken gebruik van LTE-beveiligingsmechanismen in overeenstemming met 3GPP en beveiligingsfuncties worden voortdurend herzien en verbeterd.
NB-IoT en LTE-M zijn beide gebaseerd op LTE-technologie en kunnen daarom gemakkelijk worden geïntegreerd in bestaande LTE-infrastructuren via software-upgrades.
Of het nu LTE-M of NB-IoT is - iedereen die voor de beslissing staat om een van de twee technologieën te gebruiken voor zijn IoT-project, moet het volgende overwegen: Wat staat centraal? De kosten en lange looptijden, of telt de snelheid van gegevensoverdracht? Beweegt de oplossing of is deze stationair in gebruik? Verzendt het eindapparaat slechts af en toe gegevens of is een hogere zendfrequentie belangrijk? Het geografische toepassingsgebied speelt ook een belangrijke rol. NB-IoT is momenteel wijdverspreider in Oost-Europa, Rusland en Azië. Volgens informatie van de GSMA zijn beide technologieën al beschikbaar in West-Europa, Amerika en Australië. Dit betekent dat iedereen die projecten plant in al deze gebieden momenteel beter af is met NB-IoT. LTE-M wordt echter ook steeds meer uitgerold door netwerkoperatoren, wat betekent dat de dekking in de nabije toekomst zal convergeren. We kunnen je nu al M2M SIM-kaarten met LTE-M dekking aanbieden in een groot aantal landen. Meer informatie over onze netwerkdekking in verschillende landen vind je hier. Goed om te weten: Met onze M2M SIM-kaarten hoef je je niet vast te leggen op één technologie - onze SIM-kaarten ondersteunen technisch alle bekende technologieën van 2G tot 5G, evenals NB-IoT en LTE-M.
