Internet Perkara (IoT) adalah salah satu komponen utama transformasi digital dan digital bersama-sama dengan data dan analitik yang besar. Walau bagaimanapun, kematangan aplikasi IOT dan teknologi rangkaian telah menyebabkan letupan dalam bilangan peranti yang bersambung. Bilangan peranti IOT yang disambungkan dijangka mencapai 50 bilion menjelang 2022. Evolusi IoT semasa adalah sangat berbeza daripada evolusi mudah alih biasa. Sedangkan yang terakhir memberi tumpuan kepada sambungan sahaja, evolusi IoT harus ditangani dari akhir ke akhir. Walau bagaimanapun, teknologi selular sedia ada tidak begitu baik disesuaikan dengan peranti dan objek yang dibangunkan khusus untuk Internet Perkara. Rangkaian jalur lebar mudah alih perlu berkembang menjadi serasi dengan IoT.
Industri sekarang sedang mempertimbangkan pendekatan pintar untuk menampung kuasa rendah, daya tampung rendah, bilangan sambungan yang sangat tinggi, dan kos yang sangat rendah untuk unit akhir atau modem. Ini membawa kepada keperluan bagi rangkaian kawasan luas (LPWAN) yang baru dan rendah untuk memenuhi keperluan yang berubah WSN. Ini bermula dengan definisi kategori peranti LTE baharu. Tujuannya adalah untuk menyelaraskan keperluan IOT tertentu, seperti pergerakan rendah, penggunaan tenaga yang rendah, jarak jauh, dan kos rendah. Kedua-dua LTE-M dan NB-IoT memainkan peranan penting dalam menyambungkan pelbagai peranti IoT. Tetapi persoalan timbul: mana satu pilihan terbaik untuk menangani keperluan sejumlah besar peranti IoT?
LTE-M, pendek untuk LTE Cat M1, adalah teknologi rangkaian luas kuasa rendah (LPWAN) yang diseragamkan oleh 3GPP pada 2016 dalam Siaran 13 untuk menangani keperluan Internet Perkara (IoT). 3GPP (Projek Perkongsian Generasi Ketiga) adalah badan standardisasi yang menentukan sistem komunikasi mudah alih LTE / LTE-Advanced serta 3G ULTRA dan GSM 2G. Versi awal piawaian MTC LTE direalisasikan dengan 3GPP Release 8 berdasarkan Kategori 1. Untuk meningkatkan keupayaan LTE untuk pasaran IOT yang berkembang, tumpuan utama Release 13 adalah untuk menentukan jenis kategori UE kompleks yang rendah yang baru menyokong lebar jalur yang dikurangkan, kuasa penghantaran berkurangan, hayat bateri yang panjang dan operasi perlindungan yang panjang. Ini adalah Cat-M1, yang sebelum ini dikenali sebagai Cat-M, yang membawa peningkatan liputan untuk mencapai peningkatan penggunaan kuasa selanjutnya.
Kategori peranti LTE-M yang baru, bagaimanapun, tidak mencukupi untuk menyokong keperluan LPWAN IOT. Oleh itu, pada tahun 2015, 3GPP telah meluluskan cadangan untuk menyeragamkan teknologi akses radio sempit yang dipanggil Narrowband IoT, atau hanya NB-IoT. Piawaian baru ini khusus menangani keperluan sejumlah besar alat-alat rendah, penggunaan kuasa peranti rendah, liputan tertutup yang lebih baik, dan seni bina rangkaian yang dioptimumkan. Tidak seperti eMTC yang hanya boleh digunakan dalam kumpulan, menggunakan blok sumber dalam pembawa LTE biasa, NB-IoT juga boleh digunakan dalam blok sumber yang tidak digunakan dalam kumpulan pengawal LTE, atau tersendiri untuk penyebaran dalam spektrum berdedikasi. Keperluan NB-IoT adalah sama untuk MTC, tetapi dengan fokus pada senario MTC besar-besaran rendah.
LTE Cat-M1, yang juga dikenali sebagai Komunikasi Jenis Mesin yang dipertingkatkan (dan kadang-kadang hanya dipanggil Cat-M), atau hanya dipanggil LTE-M, adalah teknologi rangkaian kawasan luas kuasa (LPWAN) yang diseragamkan oleh 3GPP pada tahun 2016 dalam Siaran 13 memenuhi kehendak Internet Perkara (IoT). Ia direka untuk menyasarkan kes-kes penggunaan IoT dan M2M dengan kos rendah, kuasa rendah dan penambahan pelbagai. Walau bagaimanapun, kategori peranti LTE-M baru tidak cukup dekat dengan keupayaan LPWA. Pada tahun 2015, 3GPP meluluskan cadangan untuk menyeragamkan teknologi capaian jalur sempit baru yang dipanggil Narrowband IoT, atau hanya NB-IoT. NB-IoT adalah satu lagi protokol LPWAN yang dikawal oleh 3GPP dalam Siaran 13 dan dilanjutkan lagi dalam Release 14 dan Release 15.
LTE-M mengikuti protokol 3GPP lain yang berasaskan IP. Walaupun bukan seni bina MIMO, throughput mampu 375 Kbps atau 1 Mbps pada uplink serta downlink. Berbilang peranti dibenarkan pada rangkaian Cat-M1 menggunakan algoritma SC-FDMA tradisional. Ia juga menggunakan ciri-ciri yang lebih kompleks seperti melompat kekerapan dan turbo-coding. NB-IoT juga beroperasi dalam spektrum berlesen, seperti LTE-M dan berdasarkan kepada OFDMA (downlink) dan SC-FDMA (uplink) multiplexing dan menggunakan jarak subcarrier sama dan tempoh simbol.
Tidak seperti eMTC yang hanya boleh digunakan dalam kumpulan, menggunakan blok sumber dalam pembawa LTE biasa, NB-IoT juga boleh digunakan dalam blok sumber yang tidak digunakan dalam kumpulan pengawal LTE, atau berdiri sendiri untuk penyebaran dalam spektrum berdedikasi. Keperluan NB-IoT adalah sama untuk MTC, tetapi dengan fokus pada senario MTC besar-besaran rendah. Sebahagian daripada kekerapan pembawa LTE diperuntukkan untuk digunakan sebagai kekerapan NB-IoT. Peruntukan ini biasanya dilakukan oleh penyedia perkhidmatan dan peranti IoT dikonfigurasi sewajarnya. Ini membolehkan fleksibiliti dalam LTE, WCDMA, dan penyebaran GSM. Ini seterusnya membolehkan penyebaran sehingga 200,000 peranti dalam teori setiap sel.
Singkatnya, kedua-dua LTE-M dan NB-IoT memainkan peranan penting dalam menyambungkan pelbagai peranti IoT. LTE-M mengurangkan lebar saluran kepada 1.4 MHz, NB-IoT mengurangkan lagi kepada 180 KHz atas alasan yang sama, mengurangkan kos dan kuasa dengan ketara. Terlepas dari perbezaan, NB-IoT didasarkan pada OFDMA (downlink) dan SC-FDMA (uplink) multiplexing dan menggunakan jarak subcarrier sama dan tempoh simbol. Ini membolehkan penyedia perkhidmatan mudah alih mengoptimumkan spektrum mereka dengan beberapa pilihan penggunaan untuk spektrum GSM, WCDMA, dan LTE.