De toename en populariteit van IoT-apparaten heeft geleid tot de opkomst van low-power, wide-area network (LP-WAN) opties zoals SigFox, LoRa en Weightless.
Traditionele cellulaire opties, zoals 4G- en LTE-netwerken, verbruiken te veel stroom. Bovendien zijn ze niet geschikt voor toepassingen waarbij kleine hoeveelheden gegevens zelden worden verzonden, zoals meters voor het aflezen van waterniveaus, gasverbruik of elektriciteitsverbruik.
Cellulair IoT probeert in te spelen op de voortdurende zoektocht naar betere toepassingen met laag vermogen en groot bereik.
Cat-1
Cat-1 vertegenwoordigt een vroege push om bestaande LTE-netwerken te gebruiken om IoT-apparaten aan te sluiten. Hoewel de prestaties niet zo goed zijn als die van 3G-netwerken, is het een uitstekende keuze voor IoT-toepassingen die een browserinterface of spraak vereisen. De grootste aantrekkingskracht is dat het al gestandaardiseerd is en, nog belangrijker, dat het gemakkelijk is om over te stappen naar Cat-1 netwerken. Experts voorspellen dat als 3G-technologie, en uiteindelijk 4G-technologie, verouderd raakt, Cat-1 (en Cat-M1) netwerken deze zullen vervangen.
Cat-0
Om LTE-gebaseerde IoT-netwerken succesvol te laten zijn, moeten ze de volgende kenmerken hebben:
1) Lange levensduur van de batterij;
2) Lage kosten;
3) Ondersteun een groot aantal apparaten;
4) Verbeterde dekking (bijv. betere signaalpenetratie door muren)
5) Groot bereik/breed spectrum.
Cat-0 optimaliseert de kosten door functies te elimineren die de hoge datasnelheidvereisten van Cat-1 ondersteunen (dubbele ontvangerketens, duplexfilters). Terwijl Cat-1 3G verving, was Cat-0 het protocol dat de basis legde voor Cat-M om 2G te vervangen als de goedkopere optie.
Cat-M1/Cat-M/LTE-M
Cat-M (officieel bekend als LTE Cat-M1) wordt over het algemeen beschouwd als een tweede generatie LTE-chip gebouwd voor IoT-toepassingen. Het voltooit de kosten- en energiebesparingen waar Cat-0 in eerste instantie de basis voor legde. Door de maximale systeembandbreedte te beperken tot 1,4 MHz (in tegenstelling tot de 20 MHz van Cat-0), heeft Cat-M specifieke gebruikssituaties in LPWAN-toepassingen, zoals slimme meters, waar slechts kleine hoeveelheden gegevensoverdracht nodig zijn.
Maar het echte voordeel van Cat-M ten opzichte van andere opties is het volgende: Cat-M is compatibel met bestaande LTE-netwerken. Dat is goed nieuws voor carriers als Verizon en AT&T, want hoewel het verbinden van Cat-M met LTE-netwerken softwarepatches vereist, hoeven ze geen geld uit te geven aan het bouwen van nieuwe antennes. Het bestaande klantenbestand van Verizon en AT&T zal waarschijnlijk concluderen dat Cat-M verreweg de beste keuze is. Tot slot zullen 5G- en LTE-technologieën vrijwel zeker naast elkaar bestaan in de jaren 2020, dus de achterwaartse compatibiliteit van Cat-M is een groot pluspunt.
NB-IoT/Cat-M2
NB-IoT (ook bekend als Cat-M2) is vergelijkbaar met Cat-M. Het gebruikt echter DSSS-modulatie in plaats van LTE-radio. Hierdoor kan NB-IoT niet werken op LTE-banden, wat betekent dat providers hogere aanloopkosten moeten maken om NB-IoT te implementeren.
Toch wordt NB-IoT aangeprezen als een potentieel goedkopere optie omdat er geen gateway nodig is. Andere infrastructuren hebben meestal gateways die sensorgegevens verzamelen en vervolgens communiceren met primaire servers. (Hier is een meer diepgaande uitleg van gateways). Met NB-IoT worden sensorgegevens echter direct naar de hoofdserver gestuurd. Daarom investeren Huawei, Ericsson, Qualcomm en Vodafone actief in commerciële toepassingen van NB-IoT. Sierra Wireless voorspelt dat NB-IoT en LTE-M eind 2018 in veel regio's in de wereld beschikbaar zullen zijn.
EC-GSM (voorheen EC-EGPRS)
EC staat voor Extended Range. EC-GSM is een voor het IoT geoptimaliseerd GSM-netwerk en 80% van alle smartphones ter wereld maakt gebruik van het draadloze protocol. Zoals de naam al suggereert, kan EC-GSM worden ingezet in bestaande GSM-netwerken - een enorm voordeel in termen van praktische bruikbaarheid en modulariteit, aangezien een eenvoudige software EC-GSM-connectiviteit mogelijk kan maken in 2G-, 3G- en 4G-netwerken. EC-GSM heeft ook specifieke gebruiksmogelijkheden in niet-westerse regio's zoals Maleisië, Afrikaanse landen en landen in het Midden-Oosten, waar 2G de populaire standaard blijft. Ericsson, Intel en Orange hebben naar verluidt eerder dit jaar veldtesten van EC-GSM afgerond. EC-GSM genereert echter niet dezelfde buzz als Cat-M of NB-IoT.
Trefwoorden: seriële poort controlemodule