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  計(jì)劃在全球?qū)嵤┪锫?lián)網(wǎng)或需要升級(jí)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(biāo)準(zhǔn)可供選擇。

  首先，有兩個(gè)新的LTE標(biāo)準(zhǔn)：NB-IoT代表窄帶物聯(lián)網(wǎng);而Cat-M1也被稱為L(zhǎng)TE-M，是專為IoT設(shè)計(jì)的。它們引起了廣泛的關(guān)注，被認(rèn)為是將推動(dòng)下一代蜂窩IoT部署的技術(shù)。運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開始部署這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

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

  繼續(xù)閱讀，我們將解釋這三種標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)知識(shí)，研究它們的優(yōu)點(diǎn)和局限性，然后詳細(xì)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(jì)劃(3GPP)作為蜂窩通信LTE標(biāo)準(zhǔn)第13版的一部分開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。這是一種低功率，廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)，在許可頻譜上運(yùn)行，專為具有低帶寬需求的IoT設(shè)備而設(shè)計(jì)。

  與其他現(xiàn)有蜂窩標(biāo)準(zhǔn)相比，它價(jià)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(zhǎng)的電池壽命。

  蜂窩技術(shù)提供遠(yuǎn)程支持和強(qiáng)大的信號(hào)穿透能力，因此適合長(zhǎng)距離和室內(nèi)或地下使用。但是它無法處理蜂窩塔臺(tái)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?xì)獗?、水表和電表、智能城市?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(cè)泄漏的農(nóng)業(yè)傳感器。

  什么是Cat-M1?

  Cat-M1也稱為L(zhǎng)TE-M，也是3GPP作為L(zhǎng)TE標(biāo)準(zhǔn)第13版的一部分開發(fā)的低成本LPWAN技術(shù)。它是NB-IoT的補(bǔ)充技術(shù)，速度更快，上傳和下載速度為1Mbps，延遲時(shí)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(dāng)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(dòng)應(yīng)用程序配合使用，例如資產(chǎn)跟蹤和車隊(duì)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(bào)設(shè)備和家庭報(bào)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(dòng)柜員機(jī)(ATM)，以及資產(chǎn)跟蹤、健康監(jiān)視器和警報(bào)。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(jì)的。它是3GPP標(biāo)準(zhǔn)的第8版的一部分，所以它是一個(gè)較老的，但仍然是當(dāng)前的技術(shù)。

  Cat-1(在全球運(yùn)營(yíng)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(dá)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?yàn)樗人膬蓚€(gè)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(hào)范圍略短。

  Cat-1還支持語音和移動(dòng)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(yuǎn)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(diǎn)終端、自動(dòng)柜員機(jī)、零售亭、視頻監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、消費(fèi)電子設(shè)備和一些車輛遠(yuǎn)程信息處理數(shù)據(jù)。它還支持共享移動(dòng)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(biāo)牌和自動(dòng)無人機(jī)送貨。

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

  研究人員預(yù)計(jì)，隨著更多運(yùn)營(yíng)商在未來幾年實(shí)施這兩項(xiàng)技術(shù)，將穩(wěn)步采用運(yùn)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(yùn)營(yíng)商在采用NB-IoT和Cat-M1方面取得了進(jìn)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(gè)特定的物聯(lián)網(wǎng)用例，需要在Cat-M1網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)營(yíng)商之間漫游，則由于采用率仍然有限，可能無法實(shí)現(xiàn)。

  真的是低功耗嗎? 實(shí)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(biāo)準(zhǔn)還包括一些其他省電功能，可以進(jìn)一步降低功耗并延長(zhǎng)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(xiàng)功能長(zhǎng)時(shí)間睡眠：省電模式(PSM)和擴(kuò)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(shí)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(dá)三個(gè)小時(shí)，而Cat-M1設(shè)備可以休眠多達(dá)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(duì)eDRX和PSM節(jié)省的電量存在潛在的限制。實(shí)際上，這取決于每個(gè)特定的載波以及每個(gè)載波是否支持所有可用的低功率模式。