قطة 1 مقابل. القط م ضد. NB-Iot-أيهما أفضل لأجهزة إنترنت الأشياء?

مع تطور مشهد إنترنت الأشياء, اختيار الحق الشبكة الخلوية من الأهمية بمكان لتحقيق التوازن بين الأداء, يكلف, وقابلية التوسع. مع شبكات 2G/3G تتلاشى على مستوى العالم, يواجه المطورون الآن خيارًا محوريًا: تبني تقنيات 4G LTE الحديثة مثل CAT 1, القط م (LTE-M), أو NB-IOT-كلما تم تصميمه لطلبات إنترنت الأشياء المتميزة. موضوع القط 1 vs cat m vs nb-iot جاء. ما إذا كان التصميم IoT Asdables, عدادات ذكية, أو أجهزة الاستشعار الصناعية, يؤثر قرارك على تصميم الأجهزة, شراكات الناقل, وقابلية الجهاز على المدى الطويل.

توفر هذه المعايير مفاضلات مختلفة في سرعة البيانات, كفاءة الطاقة, التغطية, والتنقل. على سبيل المثال, بينما القط 1 يدعم بث الفيديو في الوقت الفعلي, NB-Iot يتفوق في شبكات مستشعرات الطاقة الفائقة. ولكن كيف تحدد أي محاذاة مع حالة الاستخدام الخاصة بك? هذا الدليل يكسر فروقه الدقيقة - من عتبات الكمون إلى تكاليف النشر - لتمكين استراتيجية إنترنت الأشياء في عالم متزايد على اتصال متزايد.

فهم القط 1

فئة LTE 1 (قطة 1) هي تقنية إنترنت الأشياء الخلوية موحدة بموجب إصدار 3GPP 8, تم تصميمه لتحقيق توازن سرعات البيانات المعتدلة مع توافق واسع عبر شبكات 4G LTE الحالية. كحافات لتقنيات 2G/3G Legacy, قطة 1 يملأ مكانة حاسمة لتطبيقات إنترنت الأشياء التي تتطلب اتصال موثوق, قليل من الكمون, ودعم التنقل-دون تعقيد أو تكلفة فئات LTE العليا.

الميزات الرئيسية للقط 1:

معدلات البيانات:

• الوصلة الهابطة: يصل إلى 10 ميغابت في الثانية
• الوصلة الصاعدة: يصل إلى 5 ميغابت في الثانية

وقت الإستجابة:

يحقق زمن انتقال مستوى الميلي ثانية. قطة 1 يمكّن التواصل في الوقت الفعلي لأنظمة التحكم الصناعية, عن بعد, أو أجهزة الاستجابة للطوارئ. إنه مناسب للتطبيقات التي تكون فيها الاستجابة الفورية أمرًا بالغ الأهمية.

دعم التنقل & صوت:

يدعم بالكامل التنقل عالي السرعة (على سبيل المثال, تتبع المركبات, إدارة الأسطول).

متوافق مع فولت (صوت على LTE) لأجهزة إنترنت الأشياء التي تدعم الصوت مثل الأجهزة القابلة للارتداء أو الإنذارات.

توافق الشبكة:

تعمل على شبكات 4G LTE الحالية على مستوى العالم, التخلص من الحاجة إلى ترقيات البنية التحتية.

استهلاك الطاقة والتغطية:

CAT-1 له استهلاك طاقة أعلى نسبيًا, لكن تغطيتها مماثلة لتلك الخاصة بالهاتف المحمول القياسي. إنه مناسب لسيناريوهات التطبيق التي تتطلب ارتفاع معدلات نقل البيانات دون متطلبات استهلاك الطاقة الصارمة.

عيوب القط 1:

استهلاك الطاقة الأعلى:

بينما القط 1 يدعم أوضاع توفير الطاقة (على سبيل المثال, PSM), تجعل معدلات البيانات المرتفعة والاعتماد على البنية التحتية 4G LTE أقل كفاءة في الطاقة من Cat M أو NB-Iot.

تكلفة وحدة أعلى:

مقارنة بـ NB-IOIOT/CAT M, قطة 1 بحاجة إلى المزيد من الوحدات النمطية للنشر. أقل قدرة على التكلفة منخفضة التكلفة, عمليات النشر عالية الحجم (على سبيل المثال, عدادات ذكية, أجهزة الاستشعار الزراعية).

تغطية محدودة في المناطق الصعبة:

يعمل على تغطية 4G LTE القياسية, تفتقر إلى تغلغل إشارة 20dB+ من NB-Iot أو Cat M. سوف تكافح في البيئات الداخلية/تحت الأرض العميقة (على سبيل المثال, مرافق الطابق السفلي, المناطق الريفية مع إشارات LTE ضعيفة).

تطبيقات القط 1:

CAT-1 مناسب للتطبيقات التي تتطلب معدلات بيانات معتدلة, تغطية جيدة, وحساسية التكلفة, مثل العدادات الذكية, الدراجات المشتركة, الأتمتة الصناعية, و اكثر.

فهم القط م

LTE CAT M. (المعروف أيضًا باسم LTE-M أو EMTC) هو قوة منخفضة, منطقة واسعة (شفة) تقنية إنترنت الأشياء الخلوية موحدة بموجب إصدار 3GPP 13. تم تصميمه لسد الفجوة بين حلول LTE عالية السرعة وحلول ناروورز مثل NB-IOT, تقدم Cat M أداء متوازنًا لتطبيقات إنترنت الأشياء التي تتطلب التنقل, معدلات البيانات المعتدلة, وعمر البطارية الممتد - كل ذلك أثناء العمل على شبكات 4G LTE الحالية. لديها عرض ترددي منخفض نسبيا, ولكن يكفي لمعظم تطبيقات إنترنت الأشياء مع متطلبات نقل البيانات المنخفضة.

الميزات الرئيسية للقط م:

معدلات البيانات:

الوصلة الهابطة/الوصلة الصاعدة: يصل إلى 1 ميغابت في الثانية (مرنة لحزم البيانات الصغيرة إلى المتوسطة).

كفاءة الطاقة:

يتميز Cat-M باستهلاك الطاقة المنخفض للغاية, مما يجعلها مثالية للأجهزة التي تعمل بالطاقة البطارية وتمكين عمر البطارية متعدد السنوات. مع تغطية مكثفة وقدرة تغلغل بناء قوية, إنه مناسب تمامًا للبيئات الداخلية والطويقة.

تعزيز التغطية:

15-20 ديسيبل تحسين على LTE القياسية, ضمان الاتصال في البيئات الصعبة مثل المرافق تحت الأرض أو المناطق الريفية.

التنقل & الدعم الصوتي:

يدعم تسليم سلس بين أبراج الخلايا, جعلها مناسبة لتطبيقات الهاتف المحمول (على سبيل المثال, تتبع الأصول, الأجهزة القابلة للارتداء).

متوافق مع فولت (صوت على LTE) لحلول إنترنت الأشياء التي تدعم الصوت (على سبيل المثال, إنذارات الطوارئ, المساعدين الصوتيين).

توافق الشبكة:

تم نشرها كترقية برنامج على شبكات LTE الحالية, تقليل تكاليف البنية التحتية.

عيوب القط م:

انخفاض معدلات البيانات من القط 1:

سرعات كحد أقصى 1 ميغابت في الثانية (مقابل. القط 1 10 ميغابت في الثانية) الحد من استخدامه لتطبيقات النطاق الترددي الثقيل مثل تدفق الفيديو أو نقل الملفات الكبيرة.

كثافة اتصال محدودة:

يدعم ~ 10000 جهاز لكل خلية, أقل بكثير من NB-IOIOT 50,000+ الأجهزة لكل خلية.

تباين نشر الشبكة:

يتطلب دعم الناقل لـ LTE-M, وهو أقل توحيدًا عالميًا من NB-Iot في بعض المناطق (على سبيل المثال, أوروبا تعطي الأولوية لـ NB-Iot).

تطبيقات القط م:

CAT-M مناسب للتطبيقات التي تتطلب انخفاض استهلاك الطاقة, تغطية واسعة, ومتطلبات انتقال البيانات المنخفضة, مثل القياس الذكي, تتبع الأصول, المراقبة البيئية, وحالات الاستخدام المماثلة.

فهم NB-Iot

NB-Iot هي قوة منخفضة, منطقة واسعة (شفة) التكنولوجيا الخلوية الموحدة بموجب إصدار 3GPP 13, تم تصميمه خصيصًا لتطبيقات إنترنت الأشياء التي تتطلب استهلاك الطاقة منخفضة للغاية, اتصال هائل, وتغطية عميقة. على عكس معايير LTE التقليدية, تعمل NB-Iot في نطاق ترددي ضيقة (180 khz) لتقديم فعالة من حيث التكلفة, اتصال فعال للطاقة للستاتيك, أجهزة البيانات المنخفضة-حتى في البيئات الصعبة. إنه يوفر عرض ترددي محدود للغاية, ومع ذلك ، لا يزال قادرًا تمامًا على نقل كميات صغيرة من البيانات.

الميزات الرئيسية لـ NB-IOT:

معدل البيانات & عرض النطاق الترددي:

إنترنت الأشياء (NB-IoT). (الضيق إنترنت الأشياء) هي تقنية ناروورز فائقة, تقديم أقصى معدل للوصلة الهابطة 250 KBPs ومعدل الوصلة الصاعدة 250 KBPs. على الرغم من النطاق الترددي المحدود للغاية, إنه قادر تمامًا على نقل حزم البيانات الصغيرة.

استهلاك الطاقة & تغطية:

يتميز NB-IOT باستهلاك الطاقة المنخفض للغاية, جعلها مثالية للأجهزة التي تعمل بالطاقة البطارية مع عمر بطارية تصل إلى 10 سنين. يوفر تغطية مكثفة, بما في ذلك الاختراق العميق من خلال طبقات بناء متعددة, مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية.

يكلف:

وحدات NB-IOIOT لها أدنى تكلفة, جعلها مناسبة بشكل جيد للنشر على نطاق واسع وتطبيقات حساسة للتكلفة. لكن, بسبب انخفاض معدل البيانات وعرض النطاق الترددي, فهي ليست مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إنتاجية عالية.

عيوب NB-IOT:

لا دعم التنقل:

مصمم للأجهزة الثابتة ويفتقر إلى تسليم سلس بين أبراج الخلايا. غير مناسب لتطبيقات الهاتف المحمول مثل تتبع الأصول, الأجهزة القابلة للارتداء, أو مركبة عن بعد.

تبعية الطيف:

تعمل NB-Iot في الطيف المرخص, المعنى يعتمد النشر على مشغلي الاتصالات. في بعض المناطق, قد يكون توافر الطيف محدودًا أو مكلفًا.

تطبيقات NB-IOT:

تم تصميم NB-IOT خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب استهلاك الطاقة منخفضة للغاية, تغطية استثنائية, والحد الأدنى من متطلبات نقل البيانات, مما يجعلها مثالية ل وقوف السيارات الذكي, مياه/قياس الغاز, وحالات استخدام إنترنت الأشياء المنخفضة المماثلة.

مقارنة تماما: قطة 1 مقابل. القط م ضد. إنترنت الأشياء (NB-IoT).

ملخص سريع:

• Cat-1: مصمم للتطبيقات التي تتطلب معدلات بيانات معتدلة, تغطية جيدة, وحساسية التكلفة.

• القط م: محسّن للعمليات ذات الطاقة المنخفضة, تغطية منطقة واسعة, والتطبيقات ذات احتياجات انتقال البيانات المنخفضة.

• إنترنت الأشياء (NB-IoT).: مصمم للاستهلاك منخفضة الطاقة, تغطية متطرفة, والحد الأدنى من متطلبات نقل البيانات.

يمكن أن يؤدي اختيار تقنية إنترنت الأشياء المناسبة إلى تعزيز أداء التطبيق والكفاءة التشغيلية بشكل كبير. يهدف هذا التحليل إلى توضيح الفروق الأساسية بين CAT-1, القط م, وNB-IoT, تمكين عملية صنع القرار المستنيرة لعمليات نشر إنترنت الأشياء الخاصة بك.

كيفية اختيار التكنولوجيا المناسبة?

استهلاك الطاقة

تعتبر كفاءة الطاقة أمرًا بالغ الأهمية للأجهزة المعتمدة على البطارية. NB-Iot يتفوق هنا, تقديم استهلاك الطاقة منخفضة للغاية من خلال ميزات مثل وضع توفير الطاقة (PSM) والاستقبال المتقطع الممتد (eDRX), تمكين عمر البطارية أكثر من 10 سنوات لإرسال البيانات النادرة (على سبيل المثال, عدادات ذكية). Cat M يحقق التوازن, دعم الاتصال الدوري (على سبيل المثال, الأجهزة القابلة للارتداء) مع عمر البطارية متعدد السنوات, بينما القط 1 يستهلك المزيد من الطاقة بسبب ارتفاع النطاق الترددي, مما يجعلها مناسبة للأجهزة التي تعمل بالتكييف AC (على سبيل المثال, أنظمة نقاط البيع) أو نقل البيانات المتكررة.

تغطية

لبيئات صعبة مثل العميق الداخلي, ريفي, أو المناطق تحت الأرض, يوفر NB-Iot تغطية متفوقة من خلال إشارات النطاق الضيق وتقنيات تكرار الإشارة. يوفر Cat M تغطية موثوقة لتطبيقات الهاتف المحمول (على سبيل المثال, تعقب الأصول) مع تغلغل عقبة معتدل, في حين القط 1 يعتمد على شبكات LTE القياسية ويؤدي بشكل سيئ في المناطق ذات الإشارة المنخفضة.

وقت الإستجابة

قطة 1 يوفر أدنى زمن انتقال (10-50 مللي ثانية), مثالي للتطبيقات في الوقت الفعلي مثل المكالمات الصوتية أو الأتمتة الصناعية. Cat M يقدم تأخيرات معتدلة (50-100 مللي ثانية), مقبول لتحديثات البرامج الثابتة أو الشاشات الصحية. NB-IOIOT يعطي الأولوية لوفورات الطاقة على السرعة, مع زمن الوصول حتى 10 ثواني, الحد من ذلك على المهام غير المتزامنة مثل قراءات عداد الأداة المساعدة.

يكلف

وحدات NB-IOIOT هي أرخص بسبب الأجهزة المبسطة وتكاليف التشغيل المنخفضة, بينما يقدم Cat M أسعارًا متوسطة المدى مع قابلية إعادة استخدام البنية التحتية. قطة 1 يتحمل تكاليف أعلى من شرائح LTE القديمة ولكن قد يبرر النفقات في المناطق التي تحتفظ بالشبكات القديمة

معدل البيانات

قطة 1 يدعم أعلى إنتاجية (10 MBPs الوصلة الهابطة), تمكين المراقبة بالفيديو أو عن بُعد. Cat M يتعامل مع سرعات معتدلة (~ 1 ميغابت في الثانية) للأجهزة القابلة للارتداء أو الأقفال الذكية, بينما يركز NB-Iot على الحد الأدنى من البيانات (50-200 كيلو بايت في الثانية) بالنسبة لأجهزة الاستشعار التي تنقل درجة الحرارة أو تنبيهات الحالة.

متطلبات مشروعك

لتحديد حل الاتصال الأمثل, قم بمحاذاة متطلباتك الخاصة بالمشروع مع نقاط قوة كل تقنية. على سبيل المثال, تعد مواقع سرعة البيانات ونشرها بعض المشكلات التي تحتاج إلى معرفة ذلك لاختيار تقنية مختلفة.

ملخص

الاختيار بين قطة 1, القط م (LTE-M), و إنترنت الأشياء (NB-IoT). يتوقف على مواءمة القدرات التقنية مع مطالب مشروعك الفريدة. ما إذا كانت إعطاء الأولوية للطاقة الفائقة لعمر بطارية لمدة عقد من الزمان, التنقل السلس لتتبع الأصول, أو بيانات عالية السرعة للتحكم في الوقت الفعلي, كل تقنية تحتفظ بمكانة في النظام البيئي لإنترنت الأشياء.