skip to Main Content

LPWA- (Low Power, Wide Area) är ingen teknikstandard, utan snarare en grupp av trådlösa tekniker som liksom namnet pekar på använder låg effekt men har stort täckningsområde. LPWA lämpar sig för IoT, de flesta IoT-enheter, som exempelvis de i smarta städer och Industri 4.0, behöver inte lika stor bandbredd och hastighet som mobiltelefoner.

Två av LPWA-teknikerna återfinner man i de publika mobilnäten, NB-IoT och LTE-M. Den nuvarande expansionen av NB-IoT och LTE CAT M-nätverken över världen snabbar på utvecklingen av IoT. Men hur fungerar dessa tekniker och vad är skillnaden mellan dem?

LTE-M och NB-IoT är båda bra anslutningsmöjligheter för industrier som ser möjligheter med LPWA-teknik. Vilket är då det bästa valet för er IoT-applikation?

LTE CAT-M1 eller NB-IoT vad gäller?

NB-IoT och LTE-M är de två tekniker som har valts som ”Massive Machine Type”-kommunikation inom 5G-standarden. Båda standarderna är specificerade som LPWANs och är av stor betydelse gällande kommunikation maskiner emellan, med olika fördelar och nackdelar. Batterilivslängden kan ökas tack vare att kommunikation mellan enhet och nätverk minimeras. En annan aspekt är att enheter kan gå i strömsparläge eller koppla upp sig mer sällan till nätverket. LTE-M och NB-IoT erbjuder båda bättre täckning än 4G i, till exempel, inomhusmiljöer och avlägsna platser. Dock är det en avvägning mellan batterilivslängd, täckning och responsivitet där standarderna skiljer sig åt. Bägge standarderna kan inte rakt av nyttjas i mobilnäten, utan det krävs implementation av nya funktioner i nätverket, som exempelvis PSM och eDRX.

LTE-M och NB-IoT använder båda förenklade versioner av den vanliga 4G-standarden, vilket reducerar hårdvarukomplexiteten och kostnaden då tekniken används i större skala.

Så, vilken är bäst för ditt ändamål?

För att kunna välja mellan LTE-M och NB-IoT behövs en förståelse för de olika nyckelegenskaperna de båda teknikerna erbjuder, så som latens och hastighet. Tänk noga igenom dina behov innan du väljer en lösning. I vissa fall kan du upptäcka att du inte behöver göra ett val mellan dessa tekniker, utan att båda passar lika bra. Efter att ha analyserat likheter och olikheter mellan LTE-M och NB-IoT, kan du göra ett välgrundat val som kommer göra ditt system framgångsrikt för en lång tid framöver. Båda är en del av den kommande 5G-standarden och har förts fram av industrin tack vare sina unika fördelar.

NB-IoT grunderna

NB-IoT (Narrowband IoT) kännetecknas bra täckning inomhus, låg kostnad, lång batteritid, och stöd för stort antal enheter per basstation. NB-IoT är designad för storskalig IoT. Optimerad för långsam dataöverföring, ges maximal batterilivslängd och bra täckning även inomhus. NB-IoT togs fram med stationära lågeffektssensorer i åtanke. NB-IoT är idealisk för stationära mät- och rapporteringssensorer som bara behöver skicka data några få gånger per dag. Det passar väl både till avlägsna platser och områden med många enheter där störningsfri anslutning krävs. Den har en design som gör den perfekt för allt från mätare, sensorer, parkeringsplatser, tryckgivare och så vidare. Bra räckvidd, låg hastighet och uppdateringar sällan möjliggör batterilivslängd på upp till 10 år. Latensen är hög, vi pratar om allt från 1,5 till 10 sekunder.

NB-IoT möjliggör användning inom områden som inte kunnat kopplas upp tidigare samtidigt som NB-IoT ger möjlighet till en högre uppdateringsfrekvens jämfört med exempelvis LoRaWAN. Eftersom tekniken är billig förhållandevis hittar du den i större volymer. För mindre än en femtilapp kan en NB-IoT-modul produceras.

Alla NB-IoT fördelar har ett pris, med en hög latens och maximalt 127 kbit/s (från och med release 14) kan du inte använda den för realtids- eller röstkommunikation. NB-IoT passar därför bäst för sensorer.

LTE CAT M1

LTE-M har lägre effektuttag och billigare LTE-modulkostnader jämfört med andra 4G-standarder, tack vare en förenklad LTE-design. Tekniken stödjer hastigheter upp till 1 Mbit/s med en latens på 50 till 100 ms och kan därför användas väldigt flexibelt och för realtidskommunikation. LTE-M är designat för att LPWA-användningsområden som är i behov av mer avancerade funktioner. Det stödjer datahastigheter upp till 1 Mbit/s, vilket gör att det kan fungera till saker som lågupplöst videoövervakning och VoLTE. Det möjliggör också full mobilitet i nätverket för saker som GPS-spårning.

En av de viktigaste sakerna som vi tycker talar för LTE-M är att de möjliggör OTA-uppdateringar och firmwareuppdateringar så att du kan fortsätta uppdatera din IoT-lösning säkerhetsmässigt under många år. Skall du göra en stor utrullning så är det kostsamt att uppdatera enheterna om de av säkerhetsskäl måste uppdateras. Kanske kostsammare än att byta batteri. Detta talar för LTE CAT-M1. En ytterligare tanke är att om man kan acceptera uppdatering mer sällan kan en CAT-M1 sensor uppdatera mer sällan men överföra mer data på en gång. Med smart edge-teknik närmast sensorn kan enheten väckas att skicka när det behövs och lagra annan bruksdata lokalt och sen skicka detta i batcher mer sällan.

NB-IoT vs. LTE-M hur skall man tänka?

I diagrammet nedan har vi ställt upp de olika egenskaperna hos de olika standarderna mot varandra

NB-IoT vs LTE CAT-M1

Av denna jämförelse kan vi se att LTE-M är det bättre alternativet när det gäller hantering av firmware- och programvaruuppdateringar som beräknas ske under enheternas livscykel. LTE-M är skapat för roaming och har det bästa stödet för internationell spridning med användning av en enda kontaktpunkt och prenumeration för företag.

Både LTE-M och NB-IoT har tydligt förbättrad inomhustäckning jämfört med LTE. LTE-M är det bättre alternativet för enheter i rörelse eftersom de inte förlorar pågående dataöverföringar. LTE-M är förberett för röstteknik och VoLTE.

Genom att CAT-M1 har stöd för firmware over the air mm så kan vi tycka den är lämpligaste tekniken för proof of concept.

En ytterligare jämförelse

Om man kokar ned egenskaperna i siffror så kan man jämföra de två standarderna så här:

LTE Cat M1 NB-IoT
Hastighet Hög, upp till 1 Mbit/s Låg, upp till 127 kbit/s
Latens Realtidsteknik Hög latens
Energiförbrukning Väsentligt överlägsen 4G Upp till 10-års batterilivslängd
Mobilitet Full mobilitet Ingen roaming möjlig
Röst/video VoLTE-stöd/begr video Saknas
FOTA Ja, möjligt Begränsad

Med LTE-M kan enheter reagera inom millisekunder om så är nödvändigt, vilket möjliggör användning inom områden där snabb respons behövs. Detta är relevant för användbarheten av interaktioner mellan människa och maskin.

NB-IoT och LTE-M har båda sina fördelar. Vissa moduler för LPWA stödjer både NB-IoT och LTE-M, om du vill ha det bästa av två världar.

LTE CAT-M1/NB-IoT vs LoRa och SigFox

IoT behöver inte vara komplicerat. Om du vill börja din resa med IoT, är kanske inte att bygga ditt eget nätverk början. Att bygga ett nätverk så som LoRa är ett stort projekt. Att hantera ett IoT-nätverk kräver mycket resurser och ansträngning. Det är inte något man skall luta på ett fåtal entusiaster i ett företag eller en organisation.

IoT-nätverk med operatörer som har driftansvar för nätet är både en snabbare väg till marknaden och också en säkrare väg att drifta sitt nät. En operatörsbaserad lösning är en enklare väg att skala upp lösningen, både lokalt och på den globala marknaden.

LPWA är designat för att skicka små mängder av data vid bestämda tidpunkter – och där emellan sätta sig själv i strömsparläge. Batterilivslängden beror på tillgången av spektrum och att det går att sända när man tänkt det. Använder du LoRa konkurrerar du med det ständigt växande antal enheter som delar på olicensierat spektrum. När antalet enheter i detta olicensierade spektrumet ökar, ökar också konflikter i luften. Antal misslyckade meddelanden ökar och omsändningar gör att batterilivslängden förkortas.

Dessutom, vilket inte är helt irrelevant, LoRa sänder på frekvenser med en duty-cycle begränsning. LoRa är därför per definition framförallt en konkurrent till de applikationer där NB-IoT används. Du kan läsa mer om detta resonemang här. Men både NB-IoT och LTE CAT-M1s användning av en operatör ger stabilitet eftersom du kan välja en managerad och övervakad uppkoppling som använder ett spektrum som licensierat och en infrastruktur som är kontinuerligt övervakat.

Täckning och global utrullning

Idag är statusen för LTE-M och NB-IoT att de båda är lokalt tillgängliga vid olika operatörer, du kan läsa mer här. På global nivå är det tillgängliga standarder som används över stora delar av världen. Inom några få år förväntar vi oss att både LTE-M och NB-IoT är lokalt tillgängliga i alla länder. Vi förväntar oss att LTE-M och NB-IoT är tillgängliga under hela 5G-livscykeln och bortom den.

LTE-M och NB-IoT är standardiserade, tillförlitliga, och hanteras av operatörer som har en licens för ett visst frekvensband. De är designade för IoT-applikationer med låg kostnad, de använder låg datahastighet, fungerar länge på batteri och ofta kan de användas på avlägsna platser.

LTE-M och NB-IoT kommer vara de självklara valen för industrier som letar efter ersättare till 2G och 3G, men de kommer också vara tekniker för den som vill koppla upp enheter med lång livstid, med behov av lång batterilivslängd och bra täckning

Induos logo
Induo AB
08-659 43 00

www.induo.com
[email protected]

Mer information:

Fyll i formuläret nedan med namn, e-post och kanske ett meddelande så hör vi av oss så snart vi kan, tack!

* Genom att skicka in formuläret samtycker du att vi lagrar dina uppgifter för att hjälpa dig med din förfrågan.

Läs mer om:

Leverantörer
Produkter

Socialt:

Följ oss i sociala medier:

linkedinfacebooktwitteryoutube

Back To Top
×Close search
Sök