选择合适的连接技术,意味着要将应用的具体要求(例如功耗、覆盖范围、吞吐量和延迟)与现有网络的优势相匹配。
虽然没有一种技术能适用于所有场景,但通过合理组合NB-IoT、LTE-M、LTE Cat-1、LTE Cat-4/4+、5G RedCap 和NTN,您不仅可以立即构建强大的物联网解决方案,还能使其适应未来的发展需求。
NTN(非地面网络)提供基于卫星的物联网连接,将覆盖范围扩展到地面网络之外,从而覆盖偏远或难以到达的地区。
不同的物联网应用具有独特的连接需求——从超低功耗和长电池寿命,到高吞吐量和低延迟。下表总结了哪些技术通常最适合常见的物联网应用,可帮助您快速比较适用于您使用场景的各种选项。
| 用例 | NB-IoT | LTE-M | Cat-1 | Cat-4/4+ | 5G NSA | 5G SA | 5G RedCap | 卫星 (NTN) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 智能电表 | ||||||||
| 资产追踪 | ||||||||
| 工业自动化 | ||||||||
| 联网汽车 | ||||||||
| 视频监控 | ||||||||
| 智能农业 | ||||||||
| 可穿戴设备 | ||||||||
| 应急响应 |
每项物联网应用都有其独特的优先级。以下指南重点介绍了适用于典型应用场景的最合适连接技术,包括替代方案和新兴选项:
此类应用中的设备通常需要依靠单块电池持续运行数年,同时还能从室内深处或偏远地区可靠地发送小数据包。
自2017年推出以来,符合3GPP标准的LPWA技术(即 NB-IoT 和 LTE-M)虽保持着稳步增长,但在全球范围内的应用情况却参差不齐。
追踪设备必须在覆盖范围、移动性和适度的吞吐量之间取得平衡,以满足位置更新、传感器读数以及偶尔发出的命令的需求。
工厂车间和生产线要求极低的延迟、极小的抖动以及高可靠性。
连接需求涵盖从基础的车载信息系统到高级驾驶辅助系统以及车载娱乐系统等多个方面。
基本功能:LTE-M 或 LTE Cat-1 —— 适用于车辆状态监测、地理围栏和空中升级。
高带宽、低延迟需求:LTE Cat-4/4+、5G NSA、5G SA 或 5G RedCap —— 适用于高清地图下载、高级驾驶辅助系统和实时视频流媒体传输。
故障转移:NTN —— 在地面网络覆盖中断时(尤其是在偏远地区或跨境旅行中)保持连接连续性。
3GPP Release 17 中定义的 5G RedCap 专为中端物联网需求而设计,但在独立组网的 5G 网络得到扩展之前,其可用性仍然有限。
连续视频和分析需要稳定的吞吐量和尽可能小的抖动。
标清:LTE Cat-1——可支持单摄像头、低分辨率的视频流。
高清或多摄像头方案:LTE Cat-4/4+、5G NSA 和 5G SA——可满足更高的带宽需求。
中端新兴选项:5G RedCap——将弥合基础方案与高端方案之间的差距,简化设备复杂性。
农场和远程监测站需要覆盖范围广且电池续航时间长。
根据3GPP 的定义,NTN(非地面网络)通过卫星将物联网的覆盖范围扩展到地面基站之外。
从个人健康追踪器到劳动安全设备,可穿戴设备必须在保持强大覆盖范围的同时高效运行。
在灾难恢复或危险环境中,无论在何种条件下,连接都必须保持可靠。
有关蜂窝物联网技术的详细指导,请参阅我们的 IoT Connectivity 指南和连接性信息图表。它们对 NB-IoT、LTE-M、LTE Cat-1、LTE Cat-4/4+、5G RedCap 和 NTN 进行了横向对比,涵盖了典型的应用场景、覆盖范围、吞吐量和功耗。
着眼于现有资源,并根据实际业务需求选择合适的连接方案,有助于企业避开炒作,构建持久的物联网解决方案。 乔纳斯·卡尔松(Jonas Karlsson)Telenor IoT 产品经理
如需了解有关蜂窝物联网应用的更多背景信息,请参阅GSMA 的移动物联网资源。
NB-IoT 最适合实现超长电池续航和深度室内覆盖。当需要漫游或更广泛的网络覆盖时,LTE-M 可作为替代方案;而在 LPWA 网络不可用时,LTE Cat-1 则可作为备用方案。
NB-IoT 专为低数据量、低功耗和深覆盖而优化,但延迟较高且上行链路受限,因此不太适合移动设备。LTE-M 支持更高的吞吐量、更低的延迟和无缝漫游,因此更适合资产追踪等移动应用。
5G RedCap 专为中端物联网需求而设计——即带宽适中、低延迟且设备较为简单。不过,由于其需要 5G 独立组网(SA)网络,而目前这类网络仍处于初期部署阶段,因此其可用性仍然有限。随着本十年末 5G SA 覆盖范围的扩大,RedCap 将成为更具竞争力的选择。
NTN(非地面网络)是指基于卫星的物联网连接。其覆盖范围超出了地面网络的范围,适用于偏远地区、海运和航空航线,并在紧急情况下可作为备用连接方案。
LTE Cat-1 和 LTE-M 目前是极佳的选择,因为它们已在全球范围内得到广泛部署和支持。企业可以立即采用这些技术,同时密切关注 5G RedCap 和 NTN 的发展,并为它们日趋成熟且更具成本效益时做好准备。
一份季度通讯,助您及时了解塑造全球物联网的趋势与发展动态。