LTE-M vs NB-IoT:una descripción general de IoT de banda estrecha (NB-IoT) [ACTUALIZACIÓN 2021]

LTE-M VS. NB-IOT

PROS

LTE-M

• Mayor velocidad de datos
• Complejidad reducida

NB-IOT

• Eficiencia energética
• Costos reducidos
• Mayor penetración

CONTRAS

LTE-M

• Implementación global
• Costos de licencias
• Eficiencia energética

NB-IoT

• Implementación regional
• Costos de compromiso
• Complejidad de la interfaz
• Deficiente fluidez

Ventajas de LTE-M y NB-IoT

LTE-M

• LTE-M tiene velocidades de datos más altas que NB-IoT. Esto permite que LTE-M tenga un conjunto de soluciones más completo, ya que ofrecerá la gama más amplia de capacidades celulares. Y aunque LTE-M le permite subir a velocidades de datos realmente altas, puede beneficiarse de nuevas arquitecturas como eDRX y PSM, que también pueden ayudarlo a beneficiarse del mismo presupuesto de energía que NB-IoT o Sigfox.

• LTE-M se beneficiará de una complejidad reducida. Por ejemplo, Verizon tiene un espectro único en los EE. UU. Para LTE-M, lo que ha generado mucha complejidad en las soluciones LTE-M para ellos. Esto permite una configuración de antena y frontend muy simple.

IOT DE BANDA ESTRECHA

• NB-IoT consume un mínimo de energía cuando está en funcionamiento. Casi todas las tecnologías de IoT ahorran energía cuando no operando, ya que todos "duermen" más o menos igual. Pero cuando el módem está funcionando y manejando todo el procesamiento de señales, las tecnologías con formas de onda más simples, como NB-IoT, consumirán menos energía. Nota :No todos los conjuntos de chips para NB-IoT tendrán la misma eficiencia energética. Por ejemplo, el chip Monarch de Sequans, que está dedicado a LTE-M y NB-IoT, no tiene que ejecutar Linux ni procesar tanto la señal, lo que lo hace mucho más eficiente en términos de energía que el silicio Cat-1 refactorizado de otros proveedores. .
• Componentes exclusivos de NB-IoT cuestan menos . Los chips que admiten NB-IoT exclusivamente (a diferencia de los que también admiten LTE-M) son más baratos porque son más simples de crear. Una interfaz y un digitalizador NB-IoT de 200 kHz es mucho más simple que un bloque de recursos LTE de 1,4 MHz. Además, el procesamiento de OFDM en LTE requiere más potencia que una forma de onda más simple como NB-IoT. Debido a que la mayoría de los fabricantes de chips parecen estar construyendo silicio para admitir ambos, esto puede ser un punto discutible.
• NB-IoT puede proporcionar una penetración de edificios más profunda que LTE-M. Esto se debe a que las tasas de bits son menores, por lo que los presupuestos de los enlaces son mejores. Sin embargo, las mejoras en la ganancia del proceso a nivel de red para LTE-M pueden mitigar esta ventaja. En realidad, a menos que usted sea el MNO que está implementando la red, lo único que le importa es si tiene cobertura o no.

Contras de LTE-M y NB-IoT

LTE-M

• Puede haber partes del mundo donde LTE-M nunca se implementa. Especialmente donde los MNO están alargando la vida útil de sus redes 3G hasta que puedan volver a armar el espectro y desplegar redes 5G. Partes de Asia, África y Europa del Este entran en esta categoría. 5G aún está a varios años de ser implementado (a pesar de los comunicados de prensa y la publicidad sobre las pruebas exitosas), aunque implementar una red 4G que será levemente obsoleta (o al menos anticuada) en cinco años probablemente no sea una buena decisión financiera. NB-IoT y LTE-M no tienen una puesta de sol actual ya que están conectados a 4G y tienen una propuesta para estar envueltos en 5G. Por lo general, ningún dispositivo durará hasta la puesta del sol 5G, lo que hace que estas dos opciones sean viables.

• Habrá costos de licencia heredados involucrados. Al usar LTE, es probable que tenga que pagar licencias de IP a InterDigitals y Qualcomms del mundo para acceder a las innovaciones subyacentes como OFDM. Bien, celular.

• La cuestión de la eficiencia energética está en el aire con LTE-M. Debido a que eDRX y PSM se implementaron recientemente, su eficiencia energética es hipotética. Por lo tanto, aunque las funciones de ahorro de energía se ven geniales, no sabrá si las redes les permitirán funcionar como se diseñaron o si las funciones específicas del operador consumirán el presupuesto de energía hasta que pruebe dispositivos reales en redes reales.

IOT DE BANDA ESTRECHA

Hemos escuchado de clientes que están muy interesados ​​en NB-IoT y lo que podría significar para sus proyectos incipientes de IoT. A eso le decimos "¡genial!", Pero tienes que mirar la estructura de tu aplicación , dónde está implementando y qué nivel de complejidad puede admitir en su cadena de suministro para saber si tiene sentido para su caso de uso. Es probable que NB-IoT por dispositivo sea más popular que LTE-M a nivel mundial, pero existen algunos obstáculos a considerar:

• La implementación en EE. UU. será difícil. Actualmente, el mundo se divide en dos facciones:una que implementa primero LTE-M y otra que implementa NB-IoT primero. La mayoría de los lugares no hacen ambas cosas al mismo tiempo. Entonces, si estás en China, naturalmente estarás en el campo de NB-IoT; alternativamente, es LTE-M en los EE. UU. El resto del mundo es país por país. Los países con un interés personal en NB-IoT son aquellos en los que Huawei, uno de los proveedores de infraestructura de telecomunicaciones más grandes del mundo, tiene una presencia establecida. Huawei es el proveedor principal de los chips subyacentes y la estación base.

Sin embargo, las empresas estadounidenses tienen actualmente prohibido comprar equipos Huawei. Y otros proveedores de servicios de red, como Ericsson y Nokia, tienen un gran interés en admitir LTE-M primero porque pueden actualizar las torres existentes de manera más económica; solo se requiere un nuevo software de estación base para implementar LTE-M. Para los países que no tienen cobertura LTE en todas partes (que es una gran parte del mundo), instalar una nueva infraestructura que admita NB-IoT es menos costoso que instalar una infraestructura LTE.

Por lo tanto, si espera utilizar NB-IoT para su producto, sepa que la implementación podría volverse problemática dependiendo de dónde espera estar geográficamente. Dado que NB-IoT no es realmente Como parte de LTE, debe operar en una banda lateral utilizando software diferente, lo que puede ser costoso para los operadores, o debe implementarse en un espectro GSM obsoleto. La mayoría de los operadores que admiten LTE no estarán dispuestos a reducir la cantidad de bloques de recursos asignados a los teléfonos LTE porque generan grandes cantidades de dinero. Eso deja el tema de la implementación, y todas sus complejidades, como un gran signo de interrogación para NB-IoT.

• Debes comprometerte por completo con NB-IoT. En lo que respecta tanto a los chips como al software, no existe una forma realista de adoptar un enfoque intermedio. Los chips que admiten tanto LTE-M como NB-IoT son más caros. Y en la mayoría de los casos, no querrá pagar más por un chip que hace ambas cosas si tiene principalmente uno u otro.

Además, a la gente le gusta decir que pueden usar el mismo chip en cualquier parte del mundo, pero NB-IoT es una tecnología de banda muy estrecha con una carga de software diferente a LTE-M. Entonces, aunque el hardware en sí puede potencialmente usarse en diferentes bandas de frecuencia, eso realmente no simplifica las cosas desde el punto de vista de las operaciones. Desde el punto de vista de la fabricación, es solo una pequeña simplificación, porque puede construir el mismo dispositivo para que funcione en todas partes, pero aún tiene el desafío operativo de tener que cargarlo con firmware diferente y asegurarse de que las cargas de firmware correctas lleguen al dispositivos correctos.

• La complejidad del front-end de NB-IoT podría ser mayor que LTE-M . A menudo, no hay un espectro de 200 kHz ubicuo o en todo el país de GSM disponible para que NB-IoT se introduzca, lo que significa que las interfaces y las antenas del módem podrían volverse más complejas de lo previsto. Mucho de esto se puede hacer en software con interfaces de RF innovadoras de compañías como Skyworks, pero este es todavía un desafío operativo y de fabricación más que superar.

• NB-IoT firmware-over-the-air (FOTA) o la transferencia de archivos grandes no es perfecta. Algunas de las especificaciones de diseño de NB-IoT hacen que sea difícil enviar grandes cantidades de datos a un dispositivo. Por lo tanto, FOTA podría ser realmente difícil, aunque es un requisito para la mayoría de las aplicaciones modernas de IoT. LoRaWAN y Sigfox tienen el mismo problema. Claro, puede estirar los límites del protocolo para bajar esa carga útil binaria, pero el sistema no está diseñado para soportar eso de manera muy elegante. Con LTE-M, por otro lado, puede mover 100 kbps usando un protocolo IP y actualizar el firmware en segundos.

• NB-IoT es más adecuado para activos principalmente estáticos, como medidores y sensores en una ubicación fija, en lugar de activos móviles. Se ha prometido roaming para NB-IoT, pero las transferencias de redes y torres serán un problema. Hay muchos lugares para las bandas de 200 kHz, y tener un dispositivo que sea lo suficientemente simple como para ser económico y eficiente en el consumo de energía, pero lo suficientemente sofisticado como para determinar en qué banda operar rápidamente, puede ser difícil de conseguir.

En resumen

Si necesita lanzar su solución al mercado pronto, primero debe averiguar qué redes están disponibles localmente y qué hardware está disponible para esas redes, no solo pilotos y prototipos (y especialmente no comunicados de prensa), sino cobertura de red real, y dispositivos que puede comprar sin firmar muchos NDA. Y, con suerte, esta descripción general de NB-IoT ha sido útil para agilizar ese proceso.

En Link Labs, nuestro objetivo es ayudarlo a implementar su producto o servicio de IoT de bajo costo que funciona con baterías ahora , entonces construyamos juntos un producto LTE-M.