כללי
חיבור סלולרי פס צר הינו סטנדרט וטכנולוגית רדיו שנקבעו ותוקננו בידי פורום 3GPP. התקנים תחת הסטנדרט מאפשרים חיבור מגוון רחב של יחידות ושרותים בערוצי תקשורת סלולרית. NB-IoT תוכנן לתמוך בקישור, אינטרנט של החפצים. טכנולוגית 3GPP אחרת לאינטרנט של החפצים הינה (enhanced machine Type Communication) או LTE CatM1. המפרטים של שתי הטכנולוגיות הוקפאו בגרסה 13 של מפרטי 3GPP בתחילת יוני 2016. למרות הדמיון בין הטכנולוגיות קיימת שונות בתכונות כל טכנולוגיה ובהתאם כל אחת מהן מכוונת לתמיכה בסוגי יישום שונים. הכתבה נועדה להאיר את ההבדלים וכן היתרונות של כל טכנולוגיה תוך הכוונה לסוגי פתרונות, מודולים ליישום כל טכנולוגיה.
NB-IoT
NB-IOT היא טכנולוגיה סלולרית חדשה שעושה שימוש חוזר וניצול תחנות בסיס של רשת דור 4 ו-LTE של מפעלים, ובאותה חומרה וספקטרום לרוב מבלי להפריע לשימוש נוכחי.
מכשיר קצה מוגדר בעלות נמוכה ברמה דומה של מודולים G2, עם פעולת half duplex, אנטנה אחת, קצב נתונים מופחת ודרישות זיכרון נמוכות.
NB-IOT הוא תקן מוגדר בגירסה 13 של פורום GPP3, כולל מכשירים בעלות נמוכה, חיי סוללה ארוכים, תמיכה מסיבית של מספר יחידות על ידי מפעילים. יישומים אופייניים ל-NB-IOT הם מדי מים-חשמל וגז, מעקב נכסים, חנייה, חקלאות, וכו’.
יתרונות עיקריים של NB-IoT
קצב העברת נתונים נמוכה יותר (200Kbps)
כיסוי רחב יותר (20dB)
צריכת חשמל נמוכה (10years)
עלות מודול (G2~)
תמיכה בחיי סוללה אורכים עד 10 שנים עם סוללה של 5 וואט שעה (בתלות בתדירות שידור).
עלות מודול נמוכה למול מודול GPRS/GSM.
שטח כיסוי נרחב > 155.7db מקסימום הפסדי צימוד.
תמיכה בקצבי שידור עד 1Mbps.
יישום
יישום בכל ספקטרום LTE.
שילוב עם שרותי LTE אחרים באותו רוחב פס .
תמיכה ב-FDD , TDD. HD Mode.
שימוש בתחנות בסיס LTE קיימות באמצעות עדכוני תוכנה.
EC-GSM-IoT
הרחבה של EGPRS היוצר שילוב עם PSM יוצר שווקי GSM/RDGE המוכן לאינטרנט של החפצים.
NB-IoT או Cat M1
שתי הטכנולוגיות מרחיבות את האפשרויות בקטגורית LTE ומספקות מוצר דל אנרגיה, זול, התומך בקצב נתונים נמוך. שתי הקטגוריות נבדלות אחת מהשניה בקצב הנתונים בו הן תומכות, נידות, צריכת הספק, מהירות תגובה ומחיר.
להלן ההבדלים העקריים ע”פ קטגוריות.
טבלה 1. ריכוז נתונים והשוואה של תכונות בין הטכנולוגיות השונות
קצב העברת נתונים
NB IoT מגדיר גודל ערוץ של 200Khz ותומך בקצב העברה של כ-250Kbps בעוד ש-Cat M1 מגדיר ערוץ רחב של 1.4Mhz ותמיכה בקצב של NB IoT מתאים לתמיכה בסנסורים נייחים בעלי דרישות קצב העברה נמוך בעוד ש-Cat M מתאים יותר למוצרים לבישים, ניידים הדורשים תמיכה בקצב העברה גבוה יותר.
ניידות – Cat M1 מאפשר ממסור בעוד ש-NB IoT איננו תומך ומשכך מתאים יותר לתמיכה במוצרים נייחים.
VoLTE – Cat M1 תומך ב-VoLTE בעוד ש-NB IoT איננו תומך. אפליקציות כמו מערכות אזעקה, ומערכות בטחון אישי יצאו נשכרות מ-Cat M1.
צריכת הספק – לאפליקציות הצורכות שידור כמות נתונים גבוהה Cat M1 יהיה פתרון הצורך פחות אנרגיה מכיוון וקצב העברת הנתונים הוא גבוה יותר ומאפשר ליחידה להיכנס למצב שינה, גין השידורים בזמן קצר יותר. לתמיכה בסנסורים פשוטים, מערכות מדידה המשדרות פרץ נתונים קצר NB IoT יהיה הפתרון המיטבי.
השהיה – האם האפליקציה שלך יכולה לסבול השהיה של נתונים. עם Cat M1 ההשהיה דומה לזו הקיימת ב-LTE Cat 1 , בערך 10-15 מילישניות בעוד שב-NB IoT ההשהיה גדולה יוצר ויכולה להיות מ-1.4 שניות ועד 10 שניות. בהתאם לכך Cat M1 מתאים יותר למערכות קריטיות הדורשות תגובה מהירה בעוד ש-NB IoT מתאים למערכות מדידה בהן מהירות קבלת הנתונים אינה קריטית.
עלות – תג המחיר של מודול NB IoT צפוי להיות ברמה של דור 2 בסוף 2017 תחילת 2018 בעוד שתג המחיר של Cat M1 יהיה כבוה יותר אם כי נמוך מתג מחיר של מודולי דור 3.
מסקנות
LTE פס צר מציע שתי טכנולוגיות חדשות Cat M1 ו-Cat NB IoT שתומכות בקצי העברת נתונים נמוכים מהמקובל עד כה. הטכנולוגיות מאפשרות תקשות יעילה יותר לעולם האינטרנט של החפצים. המפעילים הסלולריים יהיו מוכנים לתמיכה בטכנולוגיות הדרגה החל מ-Q3-2017 לתוך 2018. מחירי המודולים צפויים אף הם לרדת בהדרגה עם הרחבת השימוש בהם. Cat M1 יציע את התמיכה הרחבה ביותר בתחום האינטרנט של החפצים תוך תמיכה בתכונות של Mobility, ו-VoLTE בעוד ש-NB IoT יתמוך בדרישות של מוצרי אינטרנט של החפצים הסובלים שידור מושהה, פס צר, מוכווני מחיר נמוך וצריכת הספק נמוכה מאוד.
לפרטים נוספים ושאלות ניתן לפנות לכותב המאמר
הכתבה נמסרה באדיבות
חברת DATA-JCE
