LTE-M vs NB-IoT :un aperçu de l'IoT à bande étroite (NB-IoT) [2021 UPDATE]

LTE-M VS. NB-IOT

AVANTAGES

LTE-M

• Augmentation du débit de données
• Complexité réduite

NB-IOT

• Efficacité énergétique
• Coûts réduits
• Pénétration accrue

CONS

LTE-M

• Déploiement global
• Frais de licence
• Efficacité énergétique

NB-IoT

• Déploiement régional
• Frais d'engagement
• Complexité frontale
• Transparence déficiente

Avantages de LTE-M et NB-IoT

LTE-M

• LTE-M a des débits de données plus élevés que NB-IoT. Cela permet au LTE-M d'avoir un ensemble de solutions plus riche, car il offrira la plus large gamme de capacités cellulaires. Et tandis que LTE-M vous permet d'atteindre des débits de données très élevés, vous pouvez bénéficier de nouvelles architectures comme eDRX et PSM, qui peuvent également vous aider à bénéficier du même budget d'alimentation que NB-IoT ou Sigfox.

• LTE-M bénéficiera d'une complexité réduite. Par exemple, Verizon a un spectre unique à travers les États-Unis pour le LTE-M, ce qui a entraîné une grande complexité des solutions LTE-M pour eux. Cela permet une configuration très simple du frontend et de l'antenne.

IOT À BANDE ÉTROITE

• NB-IoT consomme peu d'énergie lorsqu'il fonctionne. Presque toutes les technologies IoT économisent de l'énergie lorsqu'elles ne le sont pas fonctionnent, car ils « dorment » tous à peu près de la même manière. Mais lorsque le modem fonctionne et gère tout le traitement du signal, les technologies avec une forme d'onde plus simple, comme NB-IoT, consommeront moins d'énergie. Remarque :Tous les chipsets pour NB-IoT n'auront pas la même efficacité énergétique. Par exemple, la puce Monarch Sequans, dédiée au LTE-M et au NB-IoT, n'a pas besoin d'exécuter Linux ou de traiter autant de signaux, ce qui la rend beaucoup plus économe en énergie que le silicium Cat-1 refactorisé d'autres fournisseurs. .
• Composants NB-IoT uniquement coûte moins cher . Les puces qui prennent en charge exclusivement le NB-IoT (par opposition à celles qui prennent également en charge le LTE-M) sont moins chères car elles sont plus simples à créer. Une interface et un numériseur NB-IoT à 200 kHz sont beaucoup plus simples qu'un bloc de ressources LTE à 1,4 MHz. De plus, le traitement OFDM en LTE nécessite plus de puissance qu'une forme d'onde plus simple comme NB-IoT. Étant donné que la plupart des fabricants de puces semblent construire du silicium pour prendre en charge les deux, cela peut être un point discutable.
• NB-IoT peut être en mesure de fournir une pénétration de bâtiment plus profonde que LTE-M. En effet, les débits binaires sont inférieurs, donc les budgets de liaison sont meilleurs. Les améliorations de gain de processus au niveau du réseau pour LTE-M peuvent cependant atténuer cet avantage. En réalité, à moins que vous ne soyez le MNO déployant le réseau, tout ce qui vous importe est de savoir si vous avez une couverture ou non.

Inconvénients de LTE-M et NB-IoT

LTE-M

• Il peut y avoir des régions du monde où LTE-M n'est jamais déployé. Surtout là où les ORM prolongent la durée de vie de leurs réseaux 3G jusqu'à ce qu'ils puissent réorganiser le spectre et déployer des réseaux 5G. Certaines parties de l'Asie, de l'Afrique et de l'Europe de l'Est entrent dans cette catégorie. La 5G est encore à plusieurs années du déploiement (malgré les communiqués de presse et le battage médiatique sur les tests réussis), bien que le déploiement d'un réseau 4G qui sera légèrement obsolète (ou au moins daté) dans cinq ans ne soit probablement pas une bonne décision financière. NB-IoT et LTE-M n'ont pas de coucher de soleil actuel car ils sont connectés à la 4G et ont une proposition pour être encapsulés dans la 5G. En règle générale, aucun appareil ne durera jusqu'au coucher du soleil 5G, ce qui rend ces deux options viables.

• Il y aura des coûts de licence hérités impliqués. En utilisant LTE, vous devrez probablement payer une licence IP aux InterDigitals et Qualcomms du monde pour accéder aux innovations sous-jacentes comme OFDM. Oui, le cellulaire.

• La question de l'efficacité énergétique est dans l'air avec LTE-M. Étant donné que eDRX et PSM n'ont été déployés que récemment, leur efficacité énergétique est hypothétique. Ainsi, même si les fonctionnalités d'économie d'énergie ont fière allure, vous ne saurez pas si les réseaux les laisseront fonctionner comme prévu ou si les fonctionnalités spécifiques à l'opérateur pèseront sur le budget d'énergie jusqu'à ce que vous pilotiez de vrais appareils sur de vrais réseaux.

IOT À BANDE ÉTROITE

Nous avons entendu des clients très intéressés par le NB-IoT et ce que cela pourrait signifier pour leurs projets IoT naissants. À cela, nous disons « super ! », mais vous devez examiner la structure de votre application , où vous déployez et quel niveau de complexité vous pouvez prendre en charge dans votre chaîne d'approvisionnement pour savoir si cela a du sens pour votre cas d'utilisation. Le NB-IoT par appareil sera probablement plus populaire que le LTE-M dans le monde, mais certains obstacles doivent être pris en compte :

• Le déploiement aux États-Unis sera difficile. Le monde est actuellement divisé en deux factions, l'une qui déploie le LTE-M en premier et l'autre qui déploie le NB-IoT en premier. La plupart des endroits ne font pas les deux en même temps. Donc, si vous êtes en Chine, vous serez naturellement dans le camp NB-IoT; alternativement, c'est LTE-M aux États-Unis. Partout ailleurs, c'est pays par pays. Les pays ayant un intérêt direct dans le NB-IoT sont ceux dans lesquels Huawei, l'un des plus grands fournisseurs d'infrastructures de télécommunications au monde, est bien implanté. Huawei est le principal fournisseur des puces sous-jacentes et de la station de base.

Cependant, il est actuellement interdit aux entreprises américaines d'acheter des équipements Huawei. Et d'autres fournisseurs de services réseau, comme Ericsson et Nokia, ont tout intérêt à prendre en charge le LTE-M en premier, car ils peuvent mettre à niveau les tours existantes à moindre coût. Seul un nouveau logiciel de station de base est nécessaire pour déployer LTE-M. Pour les pays qui n'ont pas de couverture LTE partout (ce qui représente une bonne partie du monde), la mise en place d'une nouvelle infrastructure pouvant prendre en charge le NB-IoT est moins coûteuse que la mise en place d'une infrastructure LTE.

Donc, si vous espérez utiliser NB-IoT pour votre produit, sachez que la déployabilité peut devenir problématique selon l'endroit où vous espérez être géographiquement. Puisque NB-IoT n'est pas vraiment faisant partie du LTE, il doit soit fonctionner dans une bande latérale en utilisant un logiciel différent, ce qui peut être coûteux pour les opérateurs, soit il doit être déployé dans un spectre GSM obsolète. La plupart des opérateurs qui prennent en charge le LTE ne seront pas disposés à réduire le nombre de blocs de ressources alloués aux combinés LTE, car ce sont des gros générateurs d'argent. Cela laisse la question du déploiement - et de toutes ses complexités - comme un grand point d'interrogation pour NB-IoT.

• Vous devez vous engager pleinement dans le NB-IoT. En ce qui concerne à la fois les puces et les logiciels, il n'y a pas de moyen réaliste d'adopter une approche intermédiaire. Les puces qui prennent en charge à la fois LTE-M et NB-IoT sont plus chères. Et dans la plupart des cas, vous ne voudriez pas payer un supplément pour une puce qui fait les deux si vous avez principalement l'un ou l'autre.

De plus, les gens aiment dire qu'ils peuvent utiliser la même puce n'importe où dans le monde, mais NB-IoT est une technologie à bande très étroite avec une charge logicielle différente de celle du LTE-M. Ainsi, même si le matériel lui-même peut potentiellement être utilisé dans différentes bandes de fréquences, cela ne simplifie pas vraiment les choses d'un point de vue opérationnel. Du point de vue de la fabrication, il ne s'agit que d'une légère simplification, car vous pouvez construire le même appareil pour qu'il fonctionne partout, mais vous avez toujours le défi opérationnel de devoir le charger avec un micrologiciel différent et de vous assurer que les charges de micrologiciel correctes sont intégrées au appareils corrects.

• La complexité frontale du NB-IoT pourrait en fait être supérieure à celle du LTE-M . Souvent, il n'y a pas de spectre GSM de 200 kHz omniprésent ou à l'échelle du pays disponible pour le NB-IoT, ce qui signifie que les interfaces de modem et les antennes pourraient devenir plus complexes que prévu. Une grande partie de cela peut être fait dans des logiciels avec des interfaces RF innovantes d'entreprises comme Skyworks, mais il s'agit encore d'un défi de fabrication et opérationnel de plus à surmonter.

• Le micrologiciel NB-IoT par liaison radio (FOTA) ou le transfert de fichiers volumineux n'est pas transparent. Certaines des spécifications de conception du NB-IoT font qu'il est difficile d'envoyer de plus grandes quantités de données vers un appareil. Par conséquent, FOTA pourrait être très difficile, même s'il s'agit d'une exigence pour la plupart des applications IoT modernes. LoRaWAN et Sigfox ont le même problème. Bien sûr, vous pouvez étendre les limites du protocole pour réduire cette charge utile binaire, mais le système n'est pas conçu pour prendre en charge cela de manière très élégante. Avec LTE-M, en revanche, vous pouvez déplacer 100 kbit/s à l'aide d'un protocole IP et mettre à jour le micrologiciel en quelques secondes.

• NB-IoT est mieux adapté aux actifs principalement statiques, comme les compteurs et les capteurs dans un emplacement fixe, plutôt que les actifs itinérants. L'itinérance a été promise pour le NB-IoT, mais les transferts de réseau et de tour seront un problème. Il existe de nombreux endroits pour les bandes 200 kHz, et il peut être difficile de trouver un appareil suffisamment simple pour être bon marché et économe en énergie, mais suffisamment sophistiqué pour déterminer rapidement dans quelle bande fonctionner.

En résumé

Si vous devez bientôt commercialiser votre solution, vous devez d'abord déterminer quels réseaux sont disponibles localement et quel matériel est disponible pour ces réseaux - pas seulement les pilotes et les prototypes (et surtout pas les communiqués de presse), mais la couverture réseau réelle, et des appareils que vous pouvez acheter sans signer de nombreux NDA. Et j'espère que cet aperçu de NB-IoT a été utile pour rationaliser ce processus.

Chez Link Labs, notre objectif est de vous aider à déployer votre produit ou service IoT à faible coût et alimenté par batterie maintenant , alors créons ensemble un produit LTE-M.