LTE-M versus LTE Cat 1bis
Warum LTE-M die bessere Wahl für Tracker ist
Für Tracking-Anwendungen bieten sich mehrere LPWAN-Technologien an, darunter LTE-M und LTE Cat 1bis. Doch welche der beiden Technologien hat beim Asset Tracking welche Vor- und Nachteile, und wie sieht es mit Investitionssicherheit und Zukunftsaussichten aus?
Die heutigen Connectivity-Möglichkeiten haben das Asset Tracking grundlegend verändert. Persönliche Geräte, Haustiere, Fahrzeuge, Paketsendungen oder Vermögenswerte aller Art lassen sich leicht über die Cloud orten. Dies hat die Tür zu innovativen Anwendungen geöffnet, die den weltweiten Versand, Autokredite, das Einzelhandelsmanagement, das Bauwesen und andere Branchen verändert haben.
Durch den Einsatz von Asset-Trackern können Spediteure die Temperatur und den Zustand von Produkten und Rohstoffen verfolgen, während sie auf Schiffen, Flugzeugen und Lastwagen entlang der Lieferkette transportiert werden. Familien haben eine bessere Chance, verlorene Haustiere wiederzufinden. Selbst Banken sind eher bereit, risikoreiche Autokredite zu bewilligen, weil sie wissen, dass sie ein Fahrzeug ausfindig machen und zurückholen können, wenn sein Besitzer mit den Zahlungen in Verzug gerät.
Es gibt zwar eine Debatte über die beste Connectivity-Technologie, die in den Tracker integriert werden sollte, aber die Vorteile von LPWAN (Low-Power Wide-Area Networks) haben diese zum Spitzenreiter gemacht. LPWAN-Technologien sind für die Kommunikation mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite optimiert und eignen sich daher ideal für Ortungsanwendungen, die eine lange Akkulaufzeit und eine breite Abdeckung erfordern.
LTE-M, eine der LPWAN-Technologien, hat ihren Wert in Bezug auf Kosten, Abdeckung, Stromverbrauch und Langlebigkeit unter Beweis gestellt. Sie bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen zellularen Lösungen wie etwa Cat 1bis. Doch welche Vorteile hat LTE-M nun in Bezug auf Abdeckung und Hardware?
Was ist LTE-M-Connectivity?
Long-Term Evolution for Machines, besser bekannt als LTE-M, ist eine vielseitige Connectivity-Lösung, die die Fähigkeiten von LTE-Netzen zur Unterstützung von IoT-Anwendungen erweitert. LTE-M bietet eine hohe Abdeckung, eine gute Signal Penetration, eine hohe Energieeffizienz und weitere Vorteile, die alle dafür sprechen, dass es die effektivste Connectivity-Lösung für Asset-Tracker ist.
LTE-M unterliegt den vom 3GPP festgelegten Standards. Daher ist es in 5G enthalten und für die nächsten 15 Jahre oder mehr zukunftssicher. Seit 2017 ist die Zahl der LTE-M-Netze drastisch gestiegen, und bis 2023 werden über 115 Mobilfunknetzbetreiber das Protokoll unterstützen. Tatsächlich wird LTE-M (und NB-IoT) in Nord- und Südamerika, Europa, den meisten Teilen Asiens, Australien und anderen Ländern direkt unterstützt.
Vergleich von LTE-M- und Cat-1bis-Hardware
Cat 1bis ist eine vergleichbare Technologie, die manchmal für die Verbindung von Geräten verwendet wird. Es handelt sich um eine kostengünstige Version des Cat-1-Chips, die nur eine Antenne enthält. Sie ist ideal für kostengünstige IoT-Geräte, die nicht die Komplexität einer MIMO-Antenne (Multiple Input Multiple Output) benötigen, wie sie in Cat-1-Chips zu finden ist, aber LTE-Netze mit höheren Datenraten nutzen sollen. Cat 1bis wird auch für Anwendungen verwendet, die einen höheren Datendurchsatz erfordern. Geräte, die Sprachübertragungen oder Echtzeit-Zwei-Wege-Kommunikation etwa für Routing-Updates benötigen, sind mit den schnelleren Kommunikationsfähigkeiten von Cat 1bis besser bedient.
Die Cat-1bis-Chipsätze stellen jedoch eine Herausforderung für die Hardware und die Abdeckung dar. Diese Chips verwenden ein Full-Duplex Frequency Division Duplex (FD-FDD), wobei der FD-FDD-Betriebsmodus das gleichzeitige Senden und Empfangen auf zwei verschiedenen Frequenzbändern ermöglicht. Die Bänder variieren zwischen den regionalen Netzen aufgrund regulatorischer Anforderungen, und die Duplex-Lücken sind in jeder Region unterschiedlich. Folglich muss jeder Chip für ein bestimmtes regionales Netz gebaut werden. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, muss ein Hersteller, der ein Tracking-Produkt entwickelt, das weltweit verkauft werden soll, Chips für jede Region entwickeln und installieren. Der Bau einer globalen Cat-1bis-SKU erhöht die Hardware-Komponenten im Chip und kann die Kosten des Chips um bis zu 4 US-Dollar erhöhen (Preise außerhalb Chinas).
LTE-M-Chipsätze dagegen arbeiten im Betriebsmodus Half-Duplex Frequency Division Duplex (HD-FDD). Sie können also nicht gleichzeitig Daten senden und empfangen. HD-FDD ermöglicht aber mehr Einfachheit auf der Hardware-Seite, was die unterstützten Frequenzbänder betrifft: LTE-M hat ein globales SKU-Design und lässt sich folglich mit jedem Netzbetreiber verbinden, der 4G oder 5G unterstützt. Das vereinfacht die Herstellung, weil die Entwickler ein einziges Chipsatzmodell erstellen und weltweit einsetzen können.
Diese Differenzierung wird bei Trackern noch wichtiger. Weil Gegenstände manchmal von einem Land oder einer Region in das oder die nächste gebracht werden, müssen die Geräte, die mittels Cat 1bis überwacht werden, zunächst mit einer bestimmten regionalen SKU oder globalen SKU entwickelt werden. Pakete, Sendungen und andere Geräte, die einen LTE-M-Chip verwenden, lassen sich weiterhin überwachen, egal wohin sie sich bewegen.
LTE-M hat gegenüber Cat 1bis mehrere weitere Vorteile, die es ideal für Ortungsgeräte machen. Es hat eine längere Batterielebensdauer, so dass die Benutzer das Gerät über einen längeren Zeitraum verfolgen können. Dies ist besonders wichtig, wenn Gegenstände über einen längeren Zeitraum hinweg verfolgt und überwacht werden sollen.
LTE-M hat außerdem eine bessere Netzabdeckung und Signalpenetration als Cat 1bis. Tests haben gezeigt, dass LTE-M die Connectivity bei Kopplungsverlusten von bis zu 154 dB aufrechterhalten kann. Cat 1bis verliert die Connectivity bei 145 dB. Das bedeutet, dass LTE-M die Connectivity in Gebieten mit schlechter Netzabdeckung aufrechterhält und im Vergleich zu Cat 1bis um 9 dB zunimmt. Diese Zuverlässigkeit ist wichtig für die Ortung, weil Objekte, die mit einem LTE-M-Chipsatz geortet werden, auch in Gebieten mit schlechter Netzabdeckung weiterhin ihren Standort übermitteln.
Die Zukunft der globalen Connectivity für die Objektverfolgung ist LTE-M
Die Wahl der Connectivity-Technologie spielt eine entscheidende Rolle für erfolgreiche Verfolgung von Objekten überall auf der Welt. Die Vielseitigkeit von LTE-M und seine Fähigkeit, nahtlos über Regionen hinweg zu arbeiten, machen es zu einer offensichtlichen Wahl, weil Unternehmen nicht befürchten müssen, die Verbindung zu verlieren.
Dank dieser Zuverlässigkeit können Unternehmen ihre Anlagen an abgelegenen Standorten, unter rauen Bedingungen oder in dicht besiedelten städtischen Umgebungen mit demselben Vertrauen überwachen. Mit der Weiterentwicklung dieser Technologien wird das Verhältnis zwischen Kosteneffizienz, globaler Skalierbarkeit und betrieblicher Leistung LTE-M als dominierende Wahl für die Überwachung von Anlagen weiter festigen.
Lesen Sie mehr zum Thema
