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  計劃在全球?qū)嵤┪锫?lián)網(wǎng)或需要升級現(xiàn)有2G和3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的公司有多種LTE物聯(lián)網(wǎng)標準可供選擇。

  首先，有兩個新的LTE標準：NB-IoT代表窄帶物聯(lián)網(wǎng);而Cat-M1也被稱為LTE-M，是專為IoT設(shè)計的。它們引起了廣泛的關(guān)注，被認為是將推動下一代蜂窩IoT部署的技術(shù)。運營商已經(jīng)開始部署這兩個標準。

  然后，您可能沒有聽說過第三種選擇，但它最適合當今的全球物聯(lián)網(wǎng)部署：稱為Category 1 (Cat-1)的LTE標準。

  繼續(xù)閱讀，我們將解釋這三種標準的基礎(chǔ)知識，研究它們的優(yōu)點和局限性，然后詳細說明為什么應(yīng)該考慮Cat-1。

  什么是NB-IoT?

  NB-IoT是第三代合作伙伴計劃(3GPP)作為蜂窩通信LTE標準第13版的一部分開發(fā)的標準。這是一種低功率，廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)，在許可頻譜上運行，專為具有低帶寬需求的IoT設(shè)備而設(shè)計。

  與其他現(xiàn)有蜂窩標準相比，它價格低廉，提供了更好的室內(nèi)覆蓋范圍，消耗的功率更少，因此具有更長的電池壽命。

  蜂窩技術(shù)提供遠程支持和強大的信號穿透能力，因此適合長距離和室內(nèi)或地下使用。但是它無法處理蜂窩塔臺的切換，因此只能用于固定式IoT應(yīng)用。

  NB-IoT的用例包括智能燃氣表、水表和電表、智能城市應(yīng)用(例如智能路燈和停車傳感器)以及其他不發(fā)送頻繁或大量數(shù)據(jù)的遙感應(yīng)用。其中包括HVAC控制，工業(yè)監(jiān)控器和監(jiān)控灌溉系統(tǒng)并檢測泄漏的農(nóng)業(yè)傳感器。

  什么是Cat-M1?

  Cat-M1也稱為LTE-M，也是3GPP作為LTE標準第13版的一部分開發(fā)的低成本LPWAN技術(shù)。它是NB-IoT的補充技術(shù)，速度更快，上傳和下載速度為1Mbps，延遲時間更低，為10到15毫秒。

  Cat-M1提供足夠快的帶寬，可以替代許多當前的2G和3G IoT應(yīng)用程序。它與NB-IoT在其他方面有所不同：Cat-M1支持蜂窩塔式越區(qū)切換，因此可與移動應(yīng)用程序配合使用，例如資產(chǎn)跟蹤和車隊管理。它還支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序中的語音功能，例如醫(yī)療警報設(shè)備和家庭報警系統(tǒng)。

  Cat-M1的良好應(yīng)用案例包括可穿戴設(shè)備，如健身腕帶、智能手表和自動柜員機(ATM)，以及資產(chǎn)跟蹤、健康監(jiān)視器和警報。它還與窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT有一些交叉，可以與智能電表和工業(yè)監(jiān)視器一起工作。

  什么是Cat-1?

  Cat-1是為需要中、低帶寬的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計的。它是3GPP標準的第8版的一部分，所以它是一個較老的，但仍然是當前的技術(shù)。

  Cat-1(在全球運營商中已被廣泛采用)提供的上傳速度為5Mbps，下載速度為10Mbps，延遲為50到100毫秒。在全雙工模式下，它使用高達20 MHz的帶寬，并支持塔切換。

  Cat-1可以管理NB-IoT和Cat-M1支持的低功耗應(yīng)用程序，但它也可以支持更高的帶寬需求，因為它比它的兩個同類產(chǎn)品提供更好的性能和更低的延遲。另一方面，與NB-IoT和Cat-M1相比，Cat-1耗電量更大，信號范圍略短。

  Cat-1還支持語音和移動IoT應(yīng)用程序，還為2G和3G應(yīng)用程序(例如資產(chǎn)跟蹤，智能電表和其他遠程傳感器)提供了良好的遷移路徑。

  其他良好的用例包括可穿戴設(shè)備、銷售點終端、自動柜員機、零售亭、視頻監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、消費電子設(shè)備和一些車輛遠程信息處理數(shù)據(jù)。它還支持共享移動應(yīng)用，如自行車和滑板車租賃，以及復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如數(shù)字標牌和自動無人機送貨。

  窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT和Cat-M1 (LTE-M)的現(xiàn)狀和當前局限性

  研究人員預(yù)計，隨著更多運營商在未來幾年實施這兩項技術(shù)，將穩(wěn)步采用運行在窄帶物聯(lián)網(wǎng)和Cat-M1網(wǎng)絡(luò)上的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

  盡管NB-IoT和Cat-M1提供了許多好處，但目前這兩種技術(shù)都存在一些局限性，即它們?nèi)匀皇切屡d技術(shù)，并且在全球范圍內(nèi)覆蓋范圍仍然有限。

  但是，盡管現(xiàn)在運營商在采用NB-IoT和Cat-M1方面取得了進展，但它們尚未在全球廣泛部署。這限制了漫游功能。如果您的公司有一個特定的物聯(lián)網(wǎng)用例，需要在Cat-M1網(wǎng)絡(luò)上的運營商之間漫游，則由于采用率仍然有限，可能無法實現(xiàn)。

  真的是低功耗嗎? 實際上，NB-IoT和Cat-M1的功耗比Cat-1、2G和3G網(wǎng)絡(luò)等以前的蜂窩技術(shù)要少。新標準還包括一些其他省電功能，可以進一步降低功耗并延長IoT設(shè)備的電池壽命。

  更具體地說，NB-IoT和Cat-M1設(shè)備可通過以下兩項功能長時間睡眠：省電模式(PSM)和擴展不連續(xù)接收(eDRX)。借助PSM，使用NB-IoT和Cat-M1的IoT設(shè)備可以無限期休眠，然后在預(yù)定時間喚醒以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

  使用eDRX，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以將尋呼周期從正常的1.28秒間隔增加到10.24秒。eDRX技術(shù)使IoT設(shè)備能夠休眠預(yù)定義數(shù)量的超幀或10.24秒的倍數(shù)，因此NB-IoT設(shè)備可以休眠多達三個小時，而Cat-M1設(shè)備可以休眠多達40分鐘 。

  但是，由于eDRX和PSM的使用不完全由IoT設(shè)備決定，因此對eDRX和PSM節(jié)省的電量存在潛在的限制。實際上，這取決于每個特定的載波以及每個載波是否支持所有可用的低功率模式。