LTE-M (Long-Term Evolution for Machines, ook bekend als Cat-M1)

NB-IoT (Narrowband IoT) en LTE-M (Long-Term Evolution for Machines, ook bekend als Cat-M1) zijn beide technologieën die zijn ontworpen voor het Internet of Things (IoT) en zijn onderdeel van het bredere ecosysteem van Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Hoewel beide technologieën gericht zijn op het verbinden van apparaten met lage energiebehoeften en beperkte dataverbindingen, hebben ze enkele belangrijke verschillen in gebruik, prestatie en toepassingen. Hieronder worden de belangrijkste verschillen tussen NB-IoT en LTE-M uiteengezet:

Simhuis ONE sim

Simhuis introduceert als eerste de 2 in 1 simkaart gecombineerd in 1 simkaart.

Simkaart profiel 1

Dit profiel werkt met minimaal 2 providers per land een derde is zeker ook mogelijk indien dit gewenst is. De connectiviteit is Data, SMS en Spraak. Er is een mogelijkheid om gebruik te maken van een publieke vast IP-adres.

Simkaart profiel 2

Dit profiel is van Vodafone Nederland en werkt standaard als een back-up simkaart. Stel profiel 1 valt weg door een storing (uitgaande van een storing van de simkaart provider waardoor de connectiviteit van KPN, Vodafone en Odido dan ook uit of zelfs helemaal wegvalt. Schakelen we automatisch of handmatig over naar een compleet ander profiel van Vodafone (dit profiel (2) werkt op een andere server dan profiel 1 en hebben niks met elkaar te maken). Hierdoor is de kans dat u geen connectiviteit heeft zeer zeldzaam!

Bandbreedte en Datadoorvoer

• NB-IoT:

• NB-IoT gebruikt een smalle bandbreedte (slechts 200 kHz) en is geoptimaliseerd voor het verzenden van zeer kleine hoeveelheden data. De maximale doorvoersnelheid voor NB-IoT is ongeveer 250 kbps.

• Het is ontworpen voor lage dataverbruikstoepassingen zoals sensoren die slechts af en toe gegevens hoeven te verzenden, bijvoorbeeld slimme meters of slimme afvalcontainers.

• LTE-M:

• LTE-M gebruikt een bredere bandbreedte (1.4 MHz) dan NB-IoT, wat zorgt voor hogere datasnelheden. De maximale doorvoersnelheid voor LTE-M ligt rond de 1 Mbps.

• LTE-M is geschikt voor toepassingen die hogere datasnelheden vereisen, zoals het verzenden van grotere hoeveelheden data of zelfs beperkte spraakcommunicatie, zoals bij trackingsystemen of connected wearables.

Mobiele ondersteuning (Mobility)

• NB-IoT:

• NB-IoT ondersteunt geen mobiliteit zoals traditionele mobiele netwerken. Het is geoptimaliseerd voor stationaire apparaten die op vaste locaties worden gebruikt, zoals slimme meters, sensoren of waterleidingen.

• NB-IoT-apparaten kunnen niet naadloos overschakelen tussen cellen terwijl ze in beweging zijn.

• LTE-M:

• LTE-M ondersteunt volledige mobiliteit, vergelijkbaar met LTE-telefoonverbindingen. Apparaten kunnen naadloos van de ene cel naar de andere overschakelen zonder de verbinding te verliezen.

• Dit maakt LTE-M geschikt voor mobiele toepassingen zoals voertuig- en assettracking, wearables en gezondheidsmonitoring-apparaten.

Energieverbruik

• NB-IoT:

• NB-IoT is ontworpen voor extreem energiezuinige toepassingen. Apparaten die NB-IoT gebruiken kunnen meerdere jaren op een enkele batterij werken (vaak 5 tot 10 jaar), afhankelijk van de gebruiksomstandigheden.

• Het is vooral geschikt voor apparaten die slechts sporadisch data verzenden, zoals sensoren die periodieke metingen versturen.

• LTE-M:

• LTE-M heeft ook een laag energieverbruik, maar over het algemeen is het energieverbruik iets hoger dan bij NB-IoT, vanwege de hogere doorvoersnelheden en mobiele ondersteuning.

• Hoewel LTE-M-apparaten ook energiezuinig zijn, kunnen ze vaak minder lang op een batterij functioneren dan NB-IoT-apparaten, afhankelijk van het gebruik.

Kosten

• NB-IoT:

• NB-IoT-apparaten en -modules zijn over het algemeen goedkoper dan LTE-M-apparaten. Dit komt door de eenvoud van de technologie, aangezien NB-IoT geen geavanceerde mobiele functies zoals handover (overschakelen tussen cellen) ondersteunt.

• LTE-M:

• LTE-M-apparaten zijn doorgaans iets duurder vanwege de bredere bandbreedte, hogere datasnelheden en ondersteuning voor mobiliteit. Echter, het prijsverschil met NB-IoT wordt kleiner naarmate beide technologieën volwassen worden.

Toepassingen

• NB-IoT:

• NB-IoT is vooral geschikt voor stationaire toepassingen waarbij apparaten voor lange tijd op dezelfde locatie blijven en slechts af en toe kleine hoeveelheden data verzenden. Enkele toepassingen zijn:

• Slimme meters (water, gas, elektriciteit)

• Slim afvalbeheer (sensoren in afvalcontainers)

• Slimme verlichting in stedelijke gebieden

• Slimme landbouw (sensoren voor bodemvocht en weer)

• LTE-M:

• LTE-M is ideaal voor mobiele toepassingen waarbij apparaten zich kunnen verplaatsen en hogere datasnelheden nodig hebben. Het wordt vaak gebruikt voor:

• Asset tracking (vrachtwagens, containers, voertuigen)

• Wearables en medische apparaten (gezondheidsmonitoring)

• Slimme alarmknoppen en andere apparaten die spraak of real-time data nodig hebben

• Logistiek en supply chain management

Dekking en Latentie

• NB-IoT:

• NB-IoT heeft een betere dekking en kan signalen beter door muren en in afgelegen gebieden ontvangen dankzij de smalle bandbreedte. Het biedt een hoge mate van penetratie, zelfs in ondergrondse locaties zoals kelders en afgelegen gebieden.

• De latentie (vertraging in de gegevensoverdracht) is hoger bij NB-IoT dan bij LTE-M, wat minder geschikt is voor toepassingen die real-time dataoverdracht vereisen.

• LTE-M:

• LTE-M biedt een snellere dataverbinding en lagere latentie, waardoor het beter geschikt is voor toepassingen die een respons in real-time vereisen, zoals monitoring en tracking.

• Hoewel LTE-M ook goede dekking biedt, heeft het over het algemeen iets slechtere penetratie dan NB-IoT in gebouwen en afgelegen gebieden vanwege de bredere bandbreedte.

Conclusie:

• NB-IoT is ideaal voor stationaire, energiezuinige toepassingen die slechts af en toe kleine hoeveelheden data verzenden, en waar kosten en lange batterijlevensduur belangrijk zijn. Het is met name nuttig voor toepassingen zoals slimme meters, sensoren en andere vaste apparaten.

• LTE-M is beter voor mobiele toepassingen of situaties waarin hogere datasnelheden en lagere latentie nodig zijn, zoals bij tracking van voertuigen of gezondheidsmonitoring. LTE-M ondersteunt mobiliteit, spraaktoepassingen en real-time datatransmissie, wat het veelzijdiger maakt voor dynamische omgevingen.

Beide technologieën zijn complementair en worden vaak gebruikt in verschillende aspecten van IoT-netwerken, afhankelijk van de specifieke vereisten van de toepassing.

LTE-M (Long-Term Evolution for Machines), ook bekend als Cat-M1, is een technologie die speciaal is ontwikkeld voor het verbinden van Internet of Things (IoT)-apparaten via mobiele netwerken. Het maakt gebruik van bestaande LTE-infrastructuur en is geoptimaliseerd voor toepassingen die een laag energieverbruik en betrouwbare, langzame maar stabiele verbindingen nodig hebben.

LTE-M werkt op dezelfde frequenties als de standaard LTE-netwerken, omdat het is ontworpen om te functioneren binnen dezelfde infrastructuur. De exacte frequenties waarop LTE-M wordt gebruikt, verschillen per regio, maar het volgt in principe de LTE-frequentiebanden. Dit betekent dat LTE-M beschikbaar is op zowel lage als hogere frequentiebanden, afhankelijk van de dekking en behoeften van het netwerk.

Veelgebruikte LTE-M-frequentiebanden:

Lage frequentiebanden (Sub-1 GHz)

Lage frequentiebanden bieden een breed bereik en betere penetratie in gebouwen. Ze worden vaak gebruikt voor toepassingen in landelijke gebieden en voor IoT-apparaten die binnen gebouwen moeten werken, zoals slimme meters en sensoren.

• 700 MHz (Band 28): Veel gebruikt in Europa, Azië en Zuid-Amerika voor IoT-dekking over grotere afstanden.

• 800 MHz (Band 20): Gebruikt in Europa voor LTE-M-dekking met goede penetratie in gebouwen.

• 850 MHz (Band 5): Veel gebruikt in Noord-Amerika en sommige delen van Azië voor brede LTE-M-dekking.

• 900 MHz (Band 8): Gebruikt in Europa, Azië en Afrika voor landelijke dekking en IoT-toepassingen.

Midden frequentiebanden (1-2 GHz)

Middenfrequenties bieden een balans tussen snelheid en bereik. Deze worden veel gebruikt in stedelijke gebieden waar meer datacapaciteit nodig is, maar ook betrouwbare dekking.

• 1800 MHz (Band 3): Een veelgebruikte LTE-band wereldwijd, ook voor LTE-M-toepassingen in stedelijke gebieden.

• 1900 MHz (Band 2): Veel gebruikt in Noord-Amerika voor LTE-M.

• 1700/2100 MHz (Band 4): Gebruikt in de Verenigde Staten voor LTE-M-netwerken.

Hogere frequentiebanden (boven 2 GHz)

Hogere frequenties worden minder vaak gebruikt voor IoT-toepassingen vanwege hun beperktere bereik en slechtere penetratie in gebouwen. Ze zijn echter nuttig in dichtbevolkte stedelijke gebieden waar meer capaciteit nodig is.

• 2600 MHz (Band 7): Wordt soms gebruikt in stedelijke gebieden voor LTE-M.

• 2300 MHz (Band 40): Gebruikt in bepaalde markten, zoals India, voor LTE-M.

Toepassingen van LTE-M:

• Slimme meters: Voor het op afstand uitlezen van elektriciteits-, gas- en waterverbruik.

• Voertuig- en assettracking: LTE-M biedt betrouwbare verbindingen voor het volgen van voertuigen en goederen over lange afstanden.

• Gezondheidszorg op afstand: Voor het verbinden van draagbare apparaten die vitale functies monitoren en gegevens verzenden naar zorgverleners.

• Slimme steden: Toepassingen zoals slimme verlichting en verkeersmanagement profiteren van de betrouwbare en energiezuinige verbindingen van LTE-M.

Conclusie:

LTE-M werkt op dezelfde frequenties als standaard LTE, waardoor het gebruik kan maken van bestaande LTE-infrastructuur. De meest gebruikte frequenties voor LTE-M zijn lage banden zoals 700 MHz, 800 MHz, en 900 MHz, omdat deze banden een breder bereik bieden en beter door muren en obstakels heen dringen. In meer dichtbevolkte stedelijke gebieden worden ook hogere frequenties zoals 1800 MHz en 1900 MHz gebruikt om extra capaciteit te bieden voor IoT-toepassingen.

Voordeel van LTE-M

Het grootste voordeel van LTE-M is de combinatie van lage energieconsumptie, volledige mobiliteit, en real-time dataverbinding, wat het een zeer veelzijdige oplossing maakt voor een breed scala aan IoT-toepassingen. Hier is waarom dit zo’n groot voordeel is:

LTE-M is zijn veelzijdigheid, met de mogelijkheid om mobiele apparaten te ondersteunen, energie-efficiënt te zijn, en real-time data te verwerken, allemaal met een betrouwbare verbinding via bestaande netwerken. Dit maakt het ideaal voor zowel stationaire als mobiele IoT-toepassingen die meer vereisen dan alleen basisgegevensuitwisseling.

Volledige Mobiliteit

LTE-M biedt volledige ondersteuning voor mobiliteit, wat betekent dat apparaten zonder onderbreking kunnen schakelen tussen zendmasten. Dit is essentieel voor toepassingen zoals voertuig- en assettracking, draagbare apparaten, en gezondheidsmonitoring waarbij de apparaten zich verplaatsen.

Lage Energieverbruik

Ondanks de mobiliteit en hogere datasnelheden, biedt LTE-M uitstekende energie-efficiëntie. Apparaten kunnen jaren meegaan op batterijen, dankzij functies zoals Power Saving Mode (PSM) en eDRX, die helpen om het stroomverbruik te minimaliseren wanneer de apparaten niet actief zijn.

Hogere Datasnelheden en Lagere Latentie

In tegenstelling tot andere IoT-technologieën zoals NB-IoT, biedt LTE-M hogere datasnelheden (tot 1 Mbps) en lagere latentie. Dit maakt het geschikt voor toepassingen die real-time dataoverdracht of zelfs spraakondersteuning vereisen, zoals slimme wearables, beveiligingsapparaten en connected health devices.

Brede Dekking via Bestaande LTE-netwerken

LTE-M maakt gebruik van de bestaande LTE-infrastructuur, wat betekent dat het dezelfde dekking en betrouwbaarheid biedt als 4G-netwerken. Dit zorgt ervoor dat het in zowel stedelijke als landelijke gebieden werkt zonder extra netwerkuitbreidingen.

Contact