Comment NB- IoT aura un impact sur l'avenir de l'Internet des objets
La 5G devrait arriver en 2020. Cet article traite du NB- IoT et de ses aspects techniques qui le rendent si important pour l'Internet des objets. IoT , également connu sous le nom de LTE Cat NB1, est sur le point de connecter des milliards d'appareils de manière plus intelligente. chemin. Il est rentable, prend en charge une consommation d'énergie plus faible pour utiliser des appareils à faible coût et offre une large gamme de couverture. Cette technologie LPWA (Low Power Wide Area) fait des économies d’échelle une théorie valable pour l’ industrie IoT il se connecte pratiquement n'importe où et fonctionne avec les réseaux mobiles déjà établis.
L'une des principales exigences pour réaliser de nouvelles applications MTC est de déployer un réseau d'accès radio capable de réduire la batterie, de couvrir une vaste zone, d'alimenter efficacement des appareils à faible coût et de correspondre aux différentes allocations de spectre des opérateurs. Parmi les applications MTC, nous pouvons citer le comptage intelligent, la surveillance des propriétés, l'agriculture et la gestion de flotte et de logistique. Les appareils MTC massifs fonctionnent généralement avec de petites quantités de données et sont généralement situés dans des endroits difficiles à atteindre pour les signaux. Par exemple, les forêts, les fermes ou les sous-sols.
Opérer sous un spectre sous licence facilite la garantie de la couverture et des performances. Les technologies qui fonctionnent sous des spectres sans licence courent le risque d’interférences incontrôlées affectant les performances globales de nombreux appareils du réseau.
Performances de la batterie et de l’autonomie
La densité du site et le budget des liaisons sont les principaux facteurs qui affectent la couverture du réseau mobile. Comparé à d'autres technologies telles que GPRS, WCDMA et LTE, le budget de liaison du NB- IoT a une marge de 20 dB et fonctionne avec des plages de données inférieures.
Dans les détails techniques du budget de liens, nous pouvons souligner :
| NB- IoT | 164 dB |
| GPRS | 144dB |
| LTE | 142,7dB |
Cette amélioration de 20 dB pourrait impliquer de sacrifier d'autres facteurs, tels que les exigences relatives aux applications MTC, mais ce n'est pas le cas. NB- IoT répond aux exigences en matière de latence de taux et de durée de vie de la batterie. La longévité dépend de l’efficacité avec laquelle les appareils peuvent passer aux « modes veille » qui permettent à certaines parties de la batterie d’être éteintes lorsqu’elles ne sont pas nécessaires.
NB- IoT utilise deux états principaux du protocole RRC, tout comme le LTE :
| RRC_idle | Économise l'énergie et les ressources utilisées pour envoyer des rapports de mesure |
| RRC_connecté | Les appareils reçoivent et envoient des données directement |
NB- Flexibilité de conception IoT
La technologie NB- IoT , en particulier, prend en charge une gamme de débits de données. Cela dépend de la qualité du canal, ou du rapport signal/bruit et du nombre de ressources dans certaines zones (bande passante). De plus, chaque appareil dispose d’un budget de puissance spécifique, ce qui conduit à combiner la puissance de plusieurs appareils.
Dans certains cas, les appareils NB- IoT seront affectés par la force du signal plutôt que par la bande passante. Ces appareils peuvent concentrer l’énergie de transmission sans perdre en performances sur une bande passante plus étroite. Cette efficacité libère de la bande passante pour d’autres appareils. NB- IoT utilise des tonalités ou des sous-porteuses plutôt que des blocs de ressources. Sa bande passante est de 15 kHz, une différence importante par rapport à un bloc de ressources dont la bande passante effective est de 180 kHz.
Dans différentes situations, dans les zones de bonne ou de mauvaise couverture, il est possible d'augmenter les débits de données en ajoutant plus de bande passante. Les débits de données pourraient être multipliés par 12 en attribuant des appareils dotés de plusieurs tonalités ou sous-porteuses. Cette approche améliore les capacités. C'est le scénario dans lequel les appareils ont une bonne couverture et le transfert de données est rapide. La plupart du temps, une bonne couverture se produit lorsque les appareils NB- IoT sont déployés sur des réseaux denses ou que la plupart des appareils sont situés à l'intérieur de la zone de couverture LTE d'origine.
Il est remarquable que NB- IoT ait été conçu avec un excellent multiplexage et des débits de données adaptables. La capacité cible du 3GPP a été fixée à 40 appareils par foyer, soit environ 52 200 par cellule (dans des villes comme Londres). Les simulations ont fonctionné avec 200 000 appareils par cellule, soit quatre fois mieux que l'objectif initial. Certes, NB- IoT répondra aux exigences de débit de données une fois publié.
À propos des appareils
Des modems abordables sont indispensables pour le déploiement de capteurs à grande échelle. Les processus de détection et de reporting de différentes variables telles que la température et l'humidité doivent être optimisés. Pour les applications gourmandes en capteurs, le débit de données et la latence doivent être inférieurs. NB- IoT est une solution qui peut répondre à ces exigences, ce qui conforte l'affirmation selon laquelle elle apportera une plus grande efficacité. Les appareils NB- IoT ont démontré qu'ils peuvent prendre en charge des débits de données de couche physique de pointe inférieurs, fonctionnant dans une plage de 100 à 200 kbps, voire nettement inférieurs avec des appareils à tonalité unique.
Il existe d'autres aspects d'optimisation des appareils que nous pouvons examiner. Le LTE MBB, par exemple, a besoin de deux antennes, tandis que les appareils NB- IoT ont besoin d'une seule antenne de réception. Ainsi, le démodulateur de rapport et de bande de base n'a besoin que d'une seule chaîne de réception.
L'un des avantages de la bande passante étroite (200 kHz du NB- IoT contre 1,4 MHz à 20 MHz d'autres technologies) est la complexité de la conversion analogique-numérique et numérique-analogique, de l'estimation du canal et de la réduction de la mise en mémoire tampon.
NB- IoT rend les industries plus intelligentes
| Villes | Le suivi d'une ville nécessite de nombreux aspects et donc une rentabilité. NB- IoT et LTE permettent de contrôler l'éclairage public, les places de parking gratuites, les conditions environnementales, etc. Comme mentionné, les modems NB- IoT devraient avoir un prix très compétitif. Les modules, par exemple, sont estimés à 5 $ . |
| Bâtiments | NB- IoT peut servir de support pour la construction d’une connexion haut débit. La sécurité sera également assurée en connectant des capteurs directement au système de surveillance à l'aide des réseaux LPWA. |
| Mesure | La principale exigence du comptage intelligent est probablement la couverture du réseau. Parfois, les compteurs ont tendance à apparaître dans des endroits difficiles comme les zones rurales isolées ou sous terre. NB- IoT est bien préparé pour surveiller les compteurs de gaz et d’eau via une transmission de données régulière et réduite. Cela conduit à une couverture nettement meilleure. |
| Consommateurs | Cat M1 (parfois appelée l'alternative NB- IoT ). Les deux technologies sont capables de prendre en charge un nombre massif de capteurs, allant d’une activité de données importante à faible. Pour les consommateurs, les wearables constituent la pierre angulaire de IoT . L’un des principaux défis pour les créateurs IoT est d’aborder des modèles commerciaux durables. La maintenance des capteurs et des appareils pourrait s’avérer plus coûteuse au fil du temps que la production. |
Conclure
Maintenant que vous comprenez ce qu'est le NB- IoT , comment il fonctionne et ce qui le différencie des autres technologies LPWAN. Les nouvelles initiatives IoT fonctionneront avec de meilleurs réseaux et appareils qui contribueront à rendre une entreprise très attractive. Créez et faites évoluer votre propre projet Internet des objets avec Ubidots .
Sources et informations complémentaires :
NB- IoT : une technologie durable pour connecter des milliards d'appareils