为物联网解决方案选择合适的蜂窝技术

快速增长的物联网应用要求低系统复杂性、更长的电池寿命和广泛的范围，3GPP 提供了专门的蜂窝技术，如 LTE-M 和 NB-IoT。这有助于大量物联网设备有效地使用已经成熟的蜂窝网络，并获得无处不在的覆盖范围、可靠的连接、安全通信和各种数据传输服务的优势。

这两种技术都帮助蜂窝行业在低功耗广域网（LPWAN）领域做出了有竞争力的贡献。LTE-M和NB-IoT都可以部署在现有的LTE基础设施和频谱中，与常规移动宽带业务高效共存。这两种技术都针对物联网应用的需求进行了优化。

在本文中，我们将重点比较两种特定的蜂窝物联网技术，LTE-M和NB-IoT，以帮助用户为其应用做出正确的选择。

LTE-M

LTE-M是LTE-MTC的缩写，其中MTC指的是机器类型通信。

该技术有助于降低设备复杂性和成本。LTE-M的主要组件 – LTE Cat-M1和LTE Cat-M2是一系列低成本设备类别，随着每个3GPP版本的发展而发展，以提供数据速率和带宽的增量改进。LTE-M 面向具有更高带宽数据要求、语音和移动性的应用。

NB-物联网

NB-IoT，其中NB代表窄带是一种低功耗广域（LPWA）技术，用于支持各种新的物联网设备和服务。窄信道带宽除了节能操作和超低器件复杂性外，还提供了无与伦比的频谱灵活性。NB-IoT针对需要少量数据量且不经常由固定节点传输的应用。

双模多频段模块

双模模块由单一外形中的 Cat-M1 和 NB-IoT 模块组成，可根据使用场景和网络覆盖范围动态配置吞吐量和功耗的最佳选项。

下表根据重要的基准测试参数说明了两种技术之间的差异。

锶#	参数	LTE – M	NB – 物联网
LTE Cat-M1	LTE Cat-M2	LTE Cat-NB1	LTE Cat-NB2
1	最大下载数据速率	1 兆比特/秒	4 兆比特/秒	26 千字节	127 千字节
2	最大上行数据速率	1 兆比特/秒	7 兆比特/秒	~62 千字节	~159 kbps
3	TX 和 RX 带宽	1.4兆赫	5兆赫	180千赫	180千赫
4	发射功率	23 / 20 分贝	23 / 20 分贝	23 / 20 分贝	14/ 23 / 20 分贝
5	延迟	50 – 100 毫秒	–	1.6 – 10 秒	–
6	双工	全双工或半双工FDD/TDD	全双工或半双工FDD/TDD	半双工FDD	半双工FDD
7	流动性	是的	是的	不	不
8	语音 （VoLTE）	是的	是的	不	不
9	频谱灵活性	带内	带内	带内、带外保护带独立载体	带内、带外保护带独立载体
10	功耗	在中高数据速率下最佳	在中高数据速率下最佳	仅在低数据速率下最佳	仅在低数据速率下最佳

有时，在 LTE-M 和 NB-IoT 之间为您的物联网解决方案做出选择可能具有挑战性。所做的选择可以达到满足功能要求的目的。但是，在性能方面，它可能有一些问题。

我们努力帮助客户明智地理解和权衡各种因素，帮助他们在NB-IoT和LTE-M调制解调器之间做出正确的选择。

可用性

需要做的第一个现实检查是在安装解决方案的部署阶段技术的可用性。亚洲和欧洲的国家首先专注于部署NB-IoT，而北美则优先考虑LTE-M的推出。最好与蜂窝网络服务提供商和政府法规进行验证。

流动性因素

应用程序的移动性范围是决定 IoT 解决方案技术的主要因素之一。如果部署的带有调制解调器的系统具有高移动性，例如安装在汽车，人类或宠物中，那么LTE-M是更好的选择，因为它利用了运营商现有的漫游模型。NB-IoT主要用于一次性注册的静态设备，如果设备移动，可能会导致中断或高功耗。

延迟

延迟是时间关键型应用程序需要考虑的一个非常重要的因素。由于LTE-M提供的延迟比NB-IoT低得多，LTE-Cat-M1和LTE-Cat-M2是具有时间关键期望的应用的首选。另一方面，NB-IoT仅支持半双工通信。响应时间是远程控制设备的重要因素。

由于LTE-M提供的响应时间接近4G / LTE网络提供的响应时间，因此与NB-IoT相比，这是一个明显的选择，NB-IoT旨在以几秒钟的延迟传输少量数据。如果您的应用程序可以处理长达几秒钟的响应延迟，并且电池寿命更重要，那么NB-IoT可能是一个选择。

数据特征

数据量和传输频率在决定蜂窝物联网技术方面起着至关重要的作用。LTE-M 是高下行链路和带宽要求的更好选择，尤其是在定期交换数据或语音的应用中。NB-IoT是首选，其中少量数据不规则地发送，没有任何时间关键的期望。

电源预期

假设大多数物联网节点都是电池供电的，通过实施节能操作进行功率优化对于延长电池寿命非常重要。

延长电池寿命可降低现场维护的相关成本。虽然LTE-M和NB-IoT设备都可以根据需要执行唤醒，但如果电池寿命是最重要的参数，NB-IoT是最佳选择，因为简化的控制协议减少了唤醒时间。

固件更新

如果固件或软件更新是产品生命周期中考虑的功能，则应首选使用LTE-M，因为它支持更高的数据速率和带宽，可以处理大量数据传输。NB-IoT如果用于固件升级可能会导致电池大量耗尽。一些用户更喜欢使用同时具有LTE-M和NB-IoT的双模调制解调器，其中每个调制解调器都可以根据需要使用。

覆盖

NB-IoT的范围是LTE CAT-1的七倍，并且具有更好的建筑/障碍物穿透能力，因此非常适合安装在难以到达的地方的应用。因此，NB-IoT更适合远程/睡眠工业传感器、智能电表、精准农业传感器和智能城市应用等应用。LTE-M补充了NB-IoT，在非平稳场景和需要更高带宽的用例中提供可靠的覆盖。

选择正确的蜂窝技术是物联网解决方案设计中的关键决策之一，因为它直接影响产品的生命周期。尽管LTE-M和NB-IoT都提供了诱人的功能，但分析产品的要求为在两者之间做出正确选择铺平了道路。

审核编辑：郭婷