低成本的蜂窝物联网技术：LTECatM1和NBIoT

1、低成本的蜂窝物联网技术：LTECat-M1和NB-loTLTECat-M和LTECat-NB已经推出，以取代预定即将退网的2G和3G技术。您需要了解这些用于物联网的新LTE技术：覆盖范围，速度，成本以及使它们工作的硬件。物联网（loT）的产品声明通常描述为理想条件，但并非所有物联网都可以访问可靠的无线互联网连接。毕竟，-仍然需要一个在一定覆盖范围内的路由器，它连接上行到互联网服务供应商。一些物联网设备需要通过蜂窝服务进行独立连接，例如范围广泛的便携式设备（例如智能手表）等无法访问可靠的，安全的-网络，或者位于极其偏远位置（例如荒野管道监控站）处的设备。但是，大多数物联网产品试图实现最低的成本，

2、而具有蜂窝服务功能的物联网设备通常比通过路由器无线连接到互联网的设备更加困难。典型的物联网需要高容量，低成本的传感和某种形式的互联网连接，以便将数据传输到另一台性能更高的计算机或服务器上。图1：支持蜂窝的物联网平台模块（E系列）的框图。预先通过CC和运营商终端设备认证的模块可节省数千美元。（来源：at）o蜂窝物联网最容易实现的硬件模块可以为包括2G,3G和GL在内的全部长期演进（LTE）蜂窝通信技术提供全球地理覆盖。支持世界各地的很多频率子集。一旦确定了要部署物联网设备的位置，您需要知道该位置有多少可用的蜂窝频率，哪些运营商支持这些特定频率，并确定最符合您的需求的载波。然后找到一个支持相同特定

3、频率的硬件模块。硬件模块和载波必须支持相同的频率。英特尔正在与爱立信和中国移动合作提供蜂窝物联网互操作连接，将英特尔MM11NB-loT调制解调器芯片（嵌入在o的摸块中）集成到工厂设备中。有几家主要的运营商提供基础设施和覆盖，称为移动网络运营商MN）。在美国，覆盖全国的移动网络运营商有l&T,io和T-Mo（最近后两者在着手合并）。在产品供应链的下游，移动虚拟网络运营商（MNO通过租赁主要运营商的网络来提供服务。MN没有自己的基础设施，通常在多个运营商之间聚合服务，并且经常占据主要运营商认为不值得投资的市场。MN顷向于提供预付费合同，缺少MN提供的功能，并且通常不提供最新的技术。2G和3G的到

4、期退网日期尽管2G和3G对于很多物联网应用来说都非常出色，但两种网络最终都将无法使用。运营商用于维护2G和3G基础设施的成本并不划算，因为使用量在稳步下降。然而，由于oT（物联网）受益于低带宽（B）和低成本的2G,T-Mo曾表示它将在22年之前终止提供2G和3G服务。依T已经关闭其2G基础设施，不再认证新的3G产品，并被推测到22年结束3G。将o于21年12月31日前终止对2G和3G网络的支持。所有运营商都在寻找节省2G和3G基础设施维护的办法。2G和3G,载波带宽较窄，数据速率较慢，现有基础设施比4GLTE便宜，因此是物联网的理想选择。根据所使用的技术，2G网络的速度为每秒0.50至1.9兆

5、比特（Mbps）,3G可以提供14至168Mbps的速度。根据应用的不同，物联网设备要求在数据速率带宽，物联网设备移动的物理速度，延迟，接收范围以及loT（物联网）设备每个时间段（占空比）发送的报告数量方面可能会有很大的差异。请参阅表1以获取物联网设备在各种物联网应用中的典型规格要求列表。更快的LTE（4G）网络几乎覆盖了全球。（请注意，覆盖范围与能接收到信号有所不同;移动设备可能位于覆盖范围很好但由于当地条件限制而无法接收信号的位置。）由于术语LTE”未以任何方式进行商标或规定，因此它以许多不同的名称销售。LTE也是许多类别的LTE技术的总称。例如，LTEAdvanced（Cat6至Cat2

6、0）以各种名称（例如4G+,LTE+,4GX,4.5G或4GLTEUltra）进行广告。先进的LTE（LTE-A）的优点之一是多个LTE运营商可以组合资源来提供总带宽，以称为载波聚合的机制来增加数据吞吐量。载波聚合意味着用户在拥塞网络中的影响较小，运营商可以通过汇聚协议更高效地运行网络。目前，LTE的覆盖范围显着改善。LTE可能包含许多协议和频率，但LTE覆盖通常是普遍的，而2G覆盖范围要低得多。因此，在考虑开发蜂窝式物联网时，请确保您的服务区域的覆盖范围位于运营商的覆盖地图上。CellularIoT（蜂窝物联网）的另一个考虑是大多数运营商利用与其他运营商的漫游协议来提供全球覆盖。漫游计划带来

7、优势，因为访问一个运营商通常意味着获得全球覆盖计划。运营商将与全球合作伙伴签署漫游协议，以便产品开发者不必与全球多家运营商进行谈判。!Awlic打叩OlUi4pfle4Litincy阳|円”&aitrySecurty弘etManagement&LUph1005OIkbpsU-15CkntiLwIraporthcur-1fi&portdiyfewkmSm-jrUihDre-feflKPI&(carixsweids4.iboii3f3northsilncirm舛cn*flhe)卜妙Aj怖mol阳TlemaNEBUp1o105TMbpsULPpd佛br旧訂LOWiSHMTrfS：Ad-hoctner

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11、-notluqpcctlvdCl氐册加HhMSn,IdfiwdFA5MJvdkaForHirJbhiaipxwldndffrrrjpfrjn1表2:用于物联网设备的当前可用的蜂窝技术对于运营商而言，支持NB1或M1的选择具有财务影响，因为只需对现有蜂窝塔进行软件更新即可推出LTE-M1，而NB1则需要软件更新和新的无线电硬件。在北美，Verizon，AT&T和Telus（加拿大的移动运营商）计划支持LTEM1。大部分欧盟（Vodaphone），中国和东南亚移动运营商似乎都支持LTECat-NB1。澳大利亚Telstra宣布支持LTECat-M1和NB-loT。澳大利亚的Optus看起来会支持N

12、B-loT，日本的NTTDOMOCO支持LTECat-M1和-NB1。另一种蜂窝物联网开发是嵌入式SIM（eSIM）芯片，该芯片表面安装在印刷电路板上。可移除的SIM（用户识别模块，SubscriberIdentityModule）卡绑定到一个运营商的网络中，并且一直是标准的，并且如果手机用户希望更换运营商（使用解锁的手机）则可以将其移除。eSIM芯片被焊接到电路板上，并提供更换运营商的承诺，而无需更换SIM卡。拥有10万部署物联网设备的物联网开发人员的优势在于，为了更换运营商，不需要手动更换SIM卡。物理交换一张SIM卡是运营商阻止客户切换的杠杆。eSIM技术可能会将运营商服务商品化，以便您可以每天多次转换运营商，具体取决于软件在与运营商达成的协议中的运作方式。但为了维护自己的利益，运营商不会很快釆用eSIM。尽管如此，今天安装eSIM的用户希望eSIM有朝一日能成为运营商转换的选择。英飞凌釆用40纳米技术制造的eSIM芯片釆用尺寸仅为1.5x1.1x0.37mm的小型化无引脚封装。eSIM芯片对物联网行业有很大的希望。物联网行业的巨大承诺是一种微小的板载芯片，当它到达用户的家门口时，可以通过任何运营商激活。同样，eSIM可以实现新的业务模式，让运营商可以更轻松地将服务捆绑到多个设备上。一个运营商包可以支持多个智能设备，并通过无线方式进行配置。随着2G和3G时代的退