Penjelasan IoT Seluler – NB- IoT vs. LTE-M vs. 5G dan Lainnya

5G membuat gelombang besar di IoT, memungkinkan sejumlah besar perangkat baru dan arsitektur platform. Kami berharap ini bisa berarti inovasi seperti manajemen siklus hidup otomatis, jaringan slicing, jaringan yang ditentukan perangkat lunak, dan aplikasi jaringan terdistribusi yang dioptimalkan cloud. Qualcomm mengatakan bahwa 5G “akan lebih besar dari listrik,” mengantisipasi barang dan jasa baru senilai $12 triliun. Dalam artikel ini, kita akan berbicara tentang beberapa dampak yang diharapkan dari 5G dan apa sebenarnya IoT Seluler itu.ara 5G sudah digunakan di perangkat seluler, Internet of Things sudah dekat. Verizon mendemonstrasikan streaming video 4K ke headset VR di NYC menggunakan 5G selama LII Superbowl 2018 di Minneapolis. Melalui server edge berkemampuan 5G, Samsung dan Korea Telecom (KT) mengalirkan data dari mobil self-driving dan tampilan kamera 360 derajat di Olimpiade.

 

Semua itu sangat menarik bagi industri kita, tetapi memahami bagaimana 5G akan mengubah lanskap IoT mungkin sulit jika kita tidak dapat menguraikan berbagai akronim teknis yang mengelilingi teknologi. Misalnya, pencarian untuk “NB-IoT vs. LTE-M” menghasilkan ringkasan kompleks berikut:

Grafik seperti itu tidak membantu saya sama sekali. Saya mendapat kesan bahwa 3GPP (grup di belakang 3G) sedang mencoba untuk mencegah pemain baru dengan membanjiri mereka dengan akronim misterius dan definisi teknis eksklusif. Konvensi penamaan menunjukkan bahwa 4G lebih cepat dari 3G, yang lebih cepat dari 2G, jadi kami berasumsi 5G mungkin akan mengikuti tren itu, tetapi “Cat-1” dan “EC-GSM”? Apa artinya?

 

Jangan khawatir! Saya melakukan riset dan menerjemahkan detail teknis setiap opsi 5G ke dalam istilah awam untuk mempersiapkan Anda lebih memahami bentuk IoT seluler yang muncul ini.

Darimana IoT seluler berasal?

Popularitas dan keberadaan perangkat IoT telah menyebabkan munculnya opsi jaringan area luas (LP-WAN) berdaya rendah seperti SigFox, LoRa, dan Weightless. (Jika Anda bertanya-tanya, inilah mengapa LPWAN penting dalam IoT dan rincian opsi yang berbeda).

 

Opsi seluler tradisional seperti jaringan 4G dan LTE menghabiskan terlalu banyak daya. Selain itu, mereka tidak kompatibel dengan aplikasi yang mengirimkan sejumlah kecil data yang jarang ditransmisikan, seperti meteran untuk membaca ketinggian air, konsumsi gas, atau penggunaan listrik.

 

IoT Seluler mencoba merespons pencarian tanpa akhir untuk aplikasi jarak jauh berdaya rendah yang lebih baik.

 

Cat-1

Cat-1 adalah satu-satunya opsi IoT seluler yang tersedia sepenuhnya saat ini dan mewakili dorongan awal untuk menghubungkan perangkat IoT menggunakan jaringan LTE yang ada. Meskipun kinerjanya lebih rendah daripada jaringan 3G, ini adalah pilihan yang sangat baik untuk aplikasi IoT yang memerlukan antarmuka browser atau suara. Daya tarik utama adalah bahwa ini sudah terstandarisasi, dan yang lebih penting, mudah untuk bertransisi ke jaringan Cat-1. Para ahli memperkirakan bahwa ketika teknologi 3G—dan pada akhirnya 4G—mati, jaringan Cat-1 (dan Cat-M1) akan menggantikannya.

Cat-0

Agar jaringan IoT berbasis LTE berhasil, mereka harus memiliki karakteristik berikut: 1) masa pakai baterai yang lama, 2) biaya rendah, 3) dukungan untuk volume perangkat yang tinggi, 4) cakupan yang ditingkatkan (penetrasi sinyal yang lebih baik melalui dinding misalnya ), dan 5) spektrum jarak jauh/lebar.

 

Cat-0 mengoptimalkan biaya dengan menghilangkan fitur yang mendukung persyaratan kecepatan data Cat-1 yang tinggi (rantai penerima ganda, filter dupleks). Sementara Cat-1 menggantikan 3G, Cat-0 merupakan protokol yang menetapkan dasar untuk Cat-M menggantikan 2G sebagai opsi yang lebih murah.

 

Cat-M1/Cat-M/LTE-M

Cat-M (secara resmi dikenal sebagai LTE Cat-M1) sering dipandang sebagai chip LTE generasi kedua yang dibuat untuk aplikasi IoT. Ini melengkapi pengurangan biaya dan konsumsi daya di mana Cat-0 awalnya mengatur panggung. Dengan membatasi bandwidth sistem maksimum pada 1,4 MHz (berlawanan dengan Cat-0 20 MHz), Cat-M memiliki Aplikasi khusus untuk aplikasi LPWAN seperti smart metering, yang hanya memerlukan sedikit transfer data.

 

Tetapi, ini adalah keuntungan nyata Cat-M dibandingkan opsi lain: Cat-M kompatibel dengan jaringan LTE yang ada. Untuk operator seperti Verizon dan AT&T, ini adalah berita bagus karena mereka tidak perlu mengeluarkan uang untuk membangun antena baru, meskipun menghubungkan Cat-M ke jaringan LTE memerlukan patch perangkat lunak. Pelanggan lama Verizon dan AT&T cenderung menyimpulkan bahwa Cat-M sejauh ini adalah pilihan yang lebih unggul. Terakhir, karena teknologi 5G dan LTE hampir pasti akan hidup berdampingan dengan baik di tahun 2020-an, sehingga kompatibilitas mundur Cat-M adalah bonus.

 

NB-IoT/Cat-M2

NB-IoT, juga dikenal sebagai Cat-M2 memiliki tujuan yang mirip dengan Cat-M; namun, ia menggunakan modulasi DSSS alih-alih radio LTE. Oleh karena itu, NB-IoT tidak beroperasi di pita LTE, yang berarti bahwa penyedia harus membayar lebih di muka untuk menerapkan NB-IoT.

 

Meskipun demikian, NB-IoT disebut-sebut sebagai opsi yang berpotensi lebih murah, karena menghilangkan kebutuhan akan gateway. Infrastruktur lain biasanya memiliki gateway yang mengumpulkan data sensor, yang kemudian berkomunikasi dengan server utama. (Inilah penjelasan yang lebih dalam tentang gateway). Namun, dengan NB-IoT, data sensor dikirim langsung ke server utama. Oleh karena itu, Huawei, Ericsson, Qualcomm, dan Vodafone secara aktif berinvestasi dalam aplikasi komersial NB-IoT. Sierra Wireless memprediksi bahwa pada akhir 2018, NB-IoT dan LTE-M akan tersedia di banyak wilayah global.

 

EC-GSM ( Sebelumnya EC-EGPRS)

EC adalah singkatan dari Extended Coverage. Jaringan GSM yang dioptimalkan IoT yang dikenal sebagai EC-GSM adalah protokol nirkabel yang digunakan 80 persen ponsel cerdas di seluruh dunia. Seperti namanya, EC-GSM dapat digunakan di jaringan GSM yang ada—keuntungan besar dalam hal kepraktisan dan modularitas, karena perangkat lunak sederhana memungkinkan konektivitas EC-GSM dalam jaringan 2G, 3G, dan 4G. EC-GSM juga memiliki Aplikasi khusus di wilayah non-Barat seperti Malaysia, dan negara-negara Afrika dan Timur Tengah, di mana 2G tetap menjadi standar populer. Ericsson, Intel, dan Orange dikatakan telah menyelesaikan uji coba langsung EC-GSM awal tahun ini. EC-GSM, bagaimanapun, tidak menghasilkan buzz sebanyak Cat-M atau NB-IoT

5G Seluler IoT

Berbeda dengan opsi IoT seluler di atas, 5G belum ditetapkan secara resmi. Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN) mendorong spesifikasinya menjadi 40 kali lebih cepat dari 4G sambil mendukung hingga 1 juta koneksi per kilometer persegi. 5G sudah memungkinkan bandwidth tinggi, aplikasi berkecepatan tinggi untuk streaming Ultra-HD (4k), konektivitas mobil self-driving, atau aplikasi VR/AR, seperti Verizon dan Samsung masing-masing dipamerkan di Superbowl dan Olimpiade. Apa yang akan terjadi di masa depan?

 

Mengapa anda harus peduli?

Jika Anda adalah penyedia operator seluler, Anda akan dipaksa untuk memilih teknologi yang akan digunakan untuk memenuhi aplikasi IoT pita sempit.

 

Bagi kita semua, penting untuk memahami bahwa opsi yang berbeda ini tidak harus saling eksklusif. Ini meluas ke pemain LPWAN lain seperti SigFox, LoRa, dan Weightless (baca lebih lanjut di “Teknologi LPWAN Mana yang Tepat untuk Anda” dari Calum McClelland).

 

IoT mencakup spektrum aplikasi yang luas. Terkadang Anda membutuhkan bandwidth tinggi, seperti pengawasan waktu nyata. Untuk pelacakan aset, throughput data kecil, tetapi pasti ada banyak serah terima saat objek bergerak. Meter pintar dan banyak kasus penggunaan kota pintar memerlukan transfer data kecil sekali atau dua kali sehari. Ini berarti bahwa tidak ada satu teknologi pun (bahkan 5G) yang dapat memenuhi kebutuhan spesifik dari solusi/perangkat IoT.

 

Ada banyak kegunaan untuk Internet of Things. Pengawasan real-time, misalnya, memerlukan banyak bandwidth pada waktu tertentu. Throughput data rendah untuk pelacakan aset, tetapi saat objek bergerak, akan selalu ada banyak serah terima. Banyak penggunaan kota pintar kasing dan transfer data kecil diperlukan setiap hari untuk smart meter. Ini menunjukkan bahwa tidak ada satu pun teknologi—bahkan 5G—yang dapat  memenuhi persyaratan khusus perangkat IoT.

 

Meskipun fragmentasi di Internet of Things (IoT) tidak menyenangkan, kadang-kadang itu diperlukan karena IoT menurut definisi adalah bidang yang luas. Dalam kebanyakan kasus, pertanyaan yang paling penting adalah, “Apa persyaratan khusus dan nuansa khusus dari Aplikasi saya?” Anda kemudian harus memutuskan opsi konektivitas mana yang terbaik untuk Anda berdasarkan jawaban atas pertanyaan itu.