Ahogy a gyártó és logisztikai vállalatok egyre inkább az adatalapú működésre helyezik a hangsúlyt, egyre több szenzor és monitorozó eszköz jelenik meg a hálózatokban. A nagy számú IoT (Internet of Things) eszköz adatainak átvitelére több lehetséges műszaki megoldás létezik, azonban ahhoz, hogy ki tudjuk választani melyik technológia támogatja leghatékonyabban a működésünket, fontos, hogy értsük ezek képességeit és korlátait.
Olyan környezetben, ahol nincs lehetőség új kommunikációs infrastruktúra kiépítésére anyagi vagy fizikai korlátok miatt, felmerül az igény, hogy a hálózati kommunikációt a már meglévő publikus mobil hálózatra (2G, 4G, 5G) építsük. Ennek számos előnye van, hiszen nem kell üzemeltetni a hálózatot, az eszközeink nincsenek helyhez kötve, adott esetben pedig még az országok közti mozgatása is
Fontos megemlíteni, hogy bár ilyenkor a publikus hálózathoz tartozó infrastruktúrát használjuk, az adatainkat a többi forgalomtól logikailag elkülönítve, titkosított csatornán is átvihetjük (például zárt APN-en).
Nagy számú IoT eszköz esetén többek között olyan kihívások jelentkeznek, mint:
- hosszú akkumulátor élettartam,
- elektromos fogyasztás optimalizálása és
- nehezen hozzáférhető és mozgó eszközök (például targoncák, raklapok) bekötése a kommunikációs hálózatba.
Ezesetben gyakran találkozunk két mobilhálózati technológiával, az NB-IoT-val és a Cat-M1-el (ld. később). Mindkét technológiát a 3GPP szervezete szabványosította azzal a céllal, hogy lehetővé tegye a mobil hálózatokon keresztül történő IoT felhasználási területekre specializált kommunikációt. Habár hasonló céllal definiálták a két technológiát, mégis elkülönül a két kommunikációs mód felhasználási területe.
Mindkét technológia esetében lehetőség van hálózati oldalról is támogatott ún. alvó állapotba tenni az eszközöket, ezzel segítve a fogyasztás optimalizálását.
NB-IoT (narrowband IoT)
Az NB-IoT, ahogy a neve is utal rá egy igen keskeny frekvenciasávban (180kHz) működő technológia, ami miatt a lehetséges elméleti adatátviteli sebesség is viszonylag alacsony, 250kbps körüli értékben várható a maximuma.
Az NB-IoT rendkívül jó terjedési tulajdonságokkal rendelkezik, így jól alkalmazható eldugott, nehezen hozzáférhető helyeken, például aknákban, pincékben, mezőgazdasági területeken.
Mindazonáltal az alacsony adatátviteli limit és az említett optimalizálható fogyasztási tulajdonságok miatt legtöbbször olyan esetekben alkalmazzuk az NB-IoT-t, ahol kevés adatot, viszonylag ritkán kell az adott szenzornak a hálózaton keresztül továbbítania.
Tipikus felhasználási esetek:
- fogyasztásmérő adatainak gyűjtése,
- parkoló szenzor állapotának követése,
- munkagép irányának vagy rezgésének monitorozása,
- meteorológiai állomás státuszának figyelése.
Cat-M1 (Category-Machine, vagy LTE-M)
A Cat-M1 ezzel szemben szélesebb sávban kommunikál (1.4 MHz), ezért valamivel több adatot képes egy másodperc alatt átvinni. Itt már elméleti szinten akár 1Mbps adatátviteli sebesség is elérhető, így komplex felhasználási módokra is alkalmas lehet. Az NB-IoT-val szemben a Cat-M1 támogatja a hang kommunikációt is, ezzel segítve más, fejlettebb területeken történő alkalmazását.
Tipikus felhasználási esetek:
- járműkövetés,
- eCall (vészhelyzeti hívások),
- hordható egészségügyi eszközök,
- riasztórendszerek,
- liftek kommunikációja és monitorozása.
| Jellemzők | NB-IoT (Narrowband IoT) | LTE Cat-M1 (LTE-M) |
| Tipikus alkalmazások | Okosmérők (víz, gáz, áram), parkolószenzorok, mezőgazdasági érzékelők, városi infrastruktúra, szenzorhálózatok | Járműkövetés, eCall, egészségügyi viselhető eszközök, biztonsági rendszerek, logisztikai nyomkövetők, ipari automatizálás |
| Energiafogyasztás | Nagyon alacsony (PSM, eDRX) | Alacsony (PSM, eDRX) |
| Lefedettség | Kiváló beltéri | Jó beltéri |
| Eszközköltség | Nagyon alacsony | Alacsony |
| Hangátvitel (VoLTE) | Nem támogatott | Támogatott |
| Erősségek / előnyök | Maximális energiahatékonyság és lefedettség, olcsó modulok | Magasabb adatsebesség, alacsony késleltetés, mobilitás és hangtámogatás |
Ha az adott felhasználási területen nagyobb adatátviteli igény jelentkezik, vagy olyan alkalmazásaink vannak, amik érzékenyek a késleltetésre, akkor más mobil hálózati technológiák is alkalmazhatók. Ilyen lehet az 5G alapú RedCap (Reduced Capability), amit egy következő, 5G technológiákat bemutató cikkben fogunk részletezni, vagy akár a „hagyományos” 4G telemetria kommunikáció.
