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在LTE-M和NB-IoT技术之间做出明智的选择

从我们的新指南中了解不同的连接技术以及如何在LTE-M和NB-IoT之间做出选择。物联网连接是产品设计和性能的重要组成部分,必须尽早考虑好选择哪一种连接技术。

5G技术已正式商用,2G和3G网络开始逐步被淘汰。支持低功耗广域网 (LPWAN) 的新网络技术——LTE-M和NB-IoT(也被称为移动物联网)开始实现全球覆盖。LTE-M和NB-IoT都基于移动技术,特别适合实现全球物联网连接。

移动物联网指南:在LTE-M和NB-IoT之间做出明智的选择,实现全球部署

本白皮书将帮助您在LTE-M与NB-IoT技术之间做出明智的决策。您将会了解采用该技术的潜在好处以及相关挑战。

本白皮书中涵盖的主题:

  • 什么是LTE-M和NB-IoT?
  • 哪一种技术最适合您的低功耗物联网应用?
  • 每种技术的相对优势和局限是什么?了解这一点有助于您做出正确的选择,从而获得长期的成功。
  • 全球覆盖和前景
  • 在2G/3G向物联网新技术过渡的过程中,国际化企业应该如何应对?
  • 我们的建议
  • Telenor Connexion的未来展望

内容预览

两种基于移动(蜂窝)技术的新的网络技术——LTE-M和NB-IoT已推向市场。这两种技术都特别适合实现全球物联网连接。

对于希望利用低功耗广域网技术的行业来说,LTE-M和NB-IoT都是不错的选择,可延长设备的电池寿命,并将以前难以覆盖的设备接入网络。目前,它们都已实现商用,作为建立在4G网络基础上的标准化技术,它们不会很快过时,而且具备全球网络覆盖能力,并得到GSMA和电信标准的支持。

序言

物联网连接是产品设计和性能的重要组成部分,必须尽早考虑好选择哪一种连接技术。鉴于技术和市场的迅速发展,要做出正确的选择颇具挑战性。5G技术已正式商用,2G和3G网络开始逐步被淘汰。支持低功耗广域网的新网络技术——LTE-M和NB-IoT(也被称为移动物联网)开始实现全球覆盖。

这是首次专门为满足物联网连接的具体需求而开发网络。在此之前,联网产品是利用为满足消费者需求而开发的基础设施。

LTE-M和NB-IoT是安全的标准化技术,由运营商在授权频段里进行管理。它们是为低成本、数据传输量较少、需要较长的电池寿命,并且经常在难以到达的地点运行的物联网应用而设计的。

对于那些设备的生命周期较长,需要延长电池寿命和扩大覆盖范围的行业来说,LTE-M和NB-IoT将成为代替2G和3G的显而易见的选择。

这两种技术对于预期寿命十年以上的设备来说都是很好的选择,然而,这两种技术之间存在着差异,使得它们各自更适合于某些物联网应用。

那么,哪种技术最适合您的应用呢?

本指南介绍了每种技术的相对优势和局限,帮助企业做出正确的选择,以获得长期的成功。

 

在本白皮书的最后列出了行业术语的定义和缩略语。

 

移动物联网连接——产业价值的演进

首先简要介绍移动连接技术的发展。移动连接技术已经从人与人之间通信的基础设施,发展到了遥测、机器对机器以及物联网应用。

  • 第一代移动连接技术即1G引入了无线语音。
  • 2G技术推出了漫游和短信服务,后来又发展到GPRS数据通信。短信和GPRS成为广泛使用的基础电信业务。漫游使移动通信技术适合在多个国家部署。Telenor是最早提供M2M通信的运营商之一,早在20世纪90年代就通过2G网络将“物”接入网络。
  • 3G成为真正的全球标准,并在单一标准中融合了各种竞争技术的精华。3G的发展主要围绕高速数据应用。
  • 4G引入了LTE技术,用于将设备接入互联网。4G满足了消费者对带宽和速度的需求,并引入了一种新的语音处理方式,取代了2G语音。
  • LTE-M和NB-IoT(移动物联网)是专门为物联网设计的。LTE-M和NB-IoT适用于需要较长电池寿命的设备,以及在难以到达的地区需要良好网络接入的设备。
  • 5G网络结合了现有的4G LTE和新的5G新无线电(5G NR)技术。4G和5G的设计旨在实现两者共存,为4G(包括LTE-M和NB-IoT)设计的应用拥有较长的使用寿命。如今,大多数所谓的5G网络实际上都在使用4G LTE。

5G在三个主要用例领域增强了4G的功能:增强型移动宽带、关键任务通信和移动物联网。

  • 增强型移动宽带目前面向需要更高带宽的消费者。它还可以实现需要高数据吞吐量的新的物联网用例,例如流媒体视频。
  • 关键任务通信要求更快的响应速度,更高的服务质量和安全性。5G利用5G新无线电技术,使用更高的无线电频率。
  • 移动物联网——LTE-M和NB-IoT具有对5G新无线电技术的向前兼容性,也就是说LTE-M和NB-IoT技术可在5G的整个生命周期中使用。

观看“在LTE-M和NB-IoT之间做出明智的选择——全球企业的当务之急”主题网络研讨会视频

LTE-M和NB-IoT技术可延长电池寿命,扩大覆盖范围并简化硬件

LTE-M和NB-IoT专为需要较长电池寿命或者是在普通4G技术难以覆盖的地方(例如室内较深的地方)使用的物联网设备而设计。LTE-M和NB-IoT有什么不同?将对市场产生怎样的影响?

电池寿命延长、覆盖范围扩大

通过减少设备和网络之间的无线电通信,得以延长电池寿命,设备可以进入休眠模式或降低网络通信频率。LTE-M和NB-IoT的覆盖范围都超过4G,例如,在室内深处或偏远地区均可使用。然而,在电池寿命、覆盖范围和响应速度之间要做出权衡,为此需要利用网络中的新型功能,例如PSM和eDRX。

需要快速响应的应用场景不太适合去考虑节省电池和扩大覆盖范围。同样地,要达到10年使用寿命的设备需要部署在有良好网络覆盖的区域。为了达到平衡,应同步延长电池寿命和扩大覆盖范围。通过采用休眠模式和应用适当的重复率,可以显著延长电池寿命并且扩大覆盖范围。

可能出现新的收费模式

LTE-M和NB-IoT的收费模式可能会与传统电信业务不同,这是因为物联网连接所涉及的流量情况不同。将来会有大量采用LTE-M和NB-IoT技术的联网设备,但它们传输的数据量较少。与以往按照每台设备数据消耗的计费模式不同,网络提供商很有可能会考虑按设备收费,或者综合使用两种计费方式,以更好地匹配这些设备所消耗的网络资源。

硬件简化

LTE-M和NB-IoT都采用简化版4G,一旦规模化运行后,可以降低硬件的复杂度和成本。

全球移动通信系统协会(GSMA)在其官网https://www.gsma.com/iot/mobile-iot-modules/,列出了一份已实现商用的模块清单,显示模块市场分为三大类:支持LTE-M的模块、支持NB-IoT的模块,以及同时支持LTE-M和NB-IoT的模块。

LTE-M和NB-IoT的全球覆盖与前景

将在所有国家实现本地覆盖

要在全球范围部署设备,企业需要考虑到技术的生命周期。

全球部署需要全球覆盖,但新技术首先是在本地层面应用,通常是在城市地区或全国范围内部署新技术。那么,预计LTE-M和NB-IoT何时能实现全球覆盖?

如今,LTE-M和NB-IoT均已实现本地覆盖,而且正在开始实现全球覆盖。

我们看到,有时某个地区的某家运营商开始专注于LTE-M和NB-IoT中的一种技术,之后同一地区的竞争对手往往会提供另一种技术方案。

我们预计,几年后,LTE-M和NB-IoT将在所有国家实现本地覆盖。

在全国范围内部署设备是一个良好的开端,但要想实现全球覆盖,运营商之间必须签订全球商用漫游协议,这样企业只需签订一份合同,与一家供应商联系,便可以部署设备。

随着4G的广泛普及以及5G的正式商用,2G和3G正在渐渐被淘汰。2G技术如今仍广泛应用于物联网解决方案中。2G语音技术被用于包括eCall紧急呼叫在内的语音呼叫,eCall旨在为欧盟任何地方发生碰撞事故的驾车人提供快速援助。自2018年4月起,在欧盟地区销售的所有经型式认证的新车强制安装eCall系统。由于eCall强制规定使用2G语音,欧盟的运营商不能轻易将2G语音淘汰。

我们预计大多数欧洲运营商对2G的支持将持续至2025年。在北美地区,2G的覆盖率低于欧洲,亚洲和太平洋地区的某些国家已经逐步淘汰了2G。

LTE-M和NB-IoT正开始实现全球覆盖,LTE-M领先一步。我们预计LTE-M和NB-IoT在5G的整个生命周期内均可使用。