Dans l'Internet des objets, d'innombrables appareils communiquent entre eux - y compris des appareils qui doivent se passer d'une alimentation électrique externe. Pour ces appareils, l'efficacité énergétique est particulièrement importante. Et ce, non seulement au niveau du fonctionnement pur, mais aussi au niveau de la technologie de transmission. Les technologies de téléphonie mobile particulièrement efficaces sur le plan énergétique sont le Narrowband IoT (NB-IoT) et le Long Term Evolution for Machines (LTE-M). Les deux sont ce que l'on appelle des réseaux étendus à faible puissance (LPWAN) et sont connus pour consommer le moins d'énergie possible pour la transmission des données.
Tant le LTE-M que le NB-IoT appartiennent à la catégorie des Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Les réseaux LPWA (Low-Power Wide-Area) sont justement le bon choix pour les cas d'application IoT où la consommation d'énergie, la pénétration dans les bâtiments, la durée de vie des batteries et surtout les coûts sont importants. Les deux technologies radio sont également idéales pour les terminaux qui ne transmettent que de temps en temps de petites quantités de données. Des modules radio simples, limités aux fonctions nécessaires, rendent les deux normes de réseau bon marché et peu gourmandes en énergie. Ainsi, NB-IoT et LTE-M ouvrent la voie à l'IoT dans de nombreux domaines où une mise en réseau était auparavant trop coûteuse et compliquée. Mais malgré toutes les similitudes entre les deux technologies, il existe aussi quelques différences entre NB-IoT et LTE-M. Chaque technologie a ses propres points forts et est donc particulièrement adaptée à certains domaines d'application.
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Derrière LTE-M se cache une technologie de téléphonie mobile plus récente, spécialement développée pour l'Internet des objets (IoT). La norme de téléphonie mobile LTE-M est basée sur la 4G et est destinée à la connectivité mobile IoT. Elle sert donc en premier lieu à connecter sans fil des objets physiques à Internet. Cette possibilité de connexion sans fil par LTE-M est la base de nombreuses nouvelles applications passionnantes.
Par rapport au NB-IoT, le LTE-M offre des débits de données plus élevés (jusqu'à 1 Mbit/s) et des temps de latence plus faibles. La liaison montante et la liaison descendante (c'est-à-dire la communication dans les deux sens) sont possibles à tout moment. À long terme, le LTE-M devrait en outre supporter la voix (VoLTE). Cela profiterait surtout aux solutions de sécurité dans le cadre desquelles des appels d'urgence sont déclenchés dans les voitures ou les ascenseurs. Les bandes de fréquences étant sous licence, l'utilisation du LTE-M nécessite des cartes SIM M2M spéciales. Les grands opérateurs de réseau ainsi que nous-mêmes, en tant qu'opérateur indépendant, proposons des cartes SIM correspondantes pour LTE-M. Nous expliquons dans cet article quel est l'avantage particulier de nos cartes SIM M2M pour LTE-M par rapport à celles d'un opérateur de réseau.
Comme le LTE-M est basé sur la norme LTE 3GPP, il est prêt pour la 5G. L'utilisation de la technologie ne nécessite qu'une mise à jour logicielle dans le réseau existant. Après qu'au début, de nombreux opérateurs de réseau dans le monde ont donné la préférence au déploiement de NB-IoT, l'introduction de LTE-M a été accélérée. Nous nous attendons à ce que la plupart des opérateurs de réseau finissent par proposer les deux technologies dans le cadre de leur stratégie IoT plutôt que d'opter pour l'une ou l'autre.
Contrairement à l'IoT NB, le LTE-M maîtrise le changement de cellule radio sans rupture, appelé "handover". Un appareil NB-IoT doit se déconnecter et se reconnecter à chaque fois qu'il passe d'une cellule radio à une autre. Avec LTE-M, ce changement s'effectue sans interruption, ce qui rend LTE-M particulièrement adapté aux applications avec des capteurs en mouvement. Dans ce cas, les applications profitent également du débit de données plus élevé allant jusqu'à 1 Mbit/s, ce qui permet de transmettre plus de données en moins de temps qu'avec NB-IoT. Dans l'ensemble, le temps de transmission d'un paquet de données de la source à la destination est encore un peu plus court qu'avec NB-IoT. Ainsi, le LTE-M convient également aux applications dans lesquelles il s'agit de recevoir des données le plus rapidement possible en vue de leur traitement. En revanche, la pénétration du LTE-M dans les bâtiments est un peu moins bonne que celle du NB-IoT. La réception dans les sous-sols, les parkings et les zones plutôt protégées est donc plus forte avec NB-IoT qu'avec LTE-M. De plus, la consommation d'énergie - même si elle est déjà très faible avec le LTE-M - est encore un peu plus faible avec le NB-IoT. Les modules matériels pour le LTE-M sont également un peu plus chers que ceux pour le NB-IoT.
Le NB-IoT, parfois appelé LTE Cat-NB, est également une norme radio à bande étroite spécialement conçue pour l'Internet des objets (IoT, Internet of Things). Elle se base sur les réseaux de téléphonie mobile existants et est idéale pour les applications IoT qui ne doivent transmettre que de temps en temps de petites quantités de données. Par exemple, dans des capteurs indépendants du réseau qui doivent enregistrer des niveaux de remplissage, des consommations ou des températures. Contrairement au LTE-M, le NB-IoT n'atteint pas des latences aussi faibles et des débits de données aussi faibles (jusqu'à 127kbit/s), mais il consomme moins d'énergie et traverse mieux les murs. Cela signifie qu'en raison de la grande portée, une bonne connexion est également possible dans les caves (souterraines), les garages ou autres bâtiments présentant de nombreux obstacles aux ondes radio. C'est justement dans le contexte du smart metering pour l'eau ou le gaz, pour les capteurs de parking et dans la gestion des bâtiments que NB-IoT peut être la solution pour la transmission des données. En matière d'efficacité énergétique : en fonction de la configuration, NB-IoT permet de développer des applications qui peuvent fonctionner jusqu'à 10 ans avec une seule batterie. Ces longues durées de vie des batteries sont particulièrement intéressantes en termes de cycles de maintenance et de coûts d'entretien.
Un grand avantage de NB-IoT : il est possible de connecter plusieurs centaines de milliers d'appareils par cellule de téléphonie mobile avec NB-IoT. Les pannes en cas de grand nombre de capteurs dans une seule cellule radio ou en cas de forte fréquentation de la cellule radio par d'autres applications sont donc moins à craindre. Le facteur coût joue également en faveur de NB-IoT pour les petites applications : Les modules qui assurent la communication avec le NB-IoT sont en général assez bon marché. Il est donc possible de fabriquer des capteurs qui conviennent également à de petites applications sans que le produit final ne soit fortement grevé en termes de coûts.
Les chipsets NB-IoT et LTE-M se concentrent tous deux sur les caractéristiques radio et les fonctions d'économie d'énergie (par exemple le mode veille, les mises à jour de la zone de suivi à longue période et la réception discontinue étendue), ce qui garantit une efficacité énergétique optimale.
NB-IoT et LTE-M convainquent par leurs faibles prix d'exploitation et de service ainsi que par le coût avantageux des modules. Cela est rendu possible par le design du chipset, dans lequel on a renoncé à des fonctions LTE inutiles, et par des volumes de production globalement en hausse.
Par rapport au GSM, le NB-IoT et le LTE-M disposent d'une densité de puissance jusqu'à 20 décibels (NB-IoT) et 15 décibels (LTE-M) plus élevée. Cette performance est obtenue grâce à des procédés de modulation à bande étroite et à des répétitions multiples de la transmission.
NB-IoT et LTE-M fonctionnent très simplement par Plug & Play. Les capteurs peuvent être connectés directement au réseau NB-IoT et/ou LTE-M sans installation de réseaux locaux ou de passerelles.
NB-IoT et LTE-M sont des technologies standardisées au niveau mondial. Les deux réseaux utilisent des mécanismes de sécurité LTE selon le 3GPP, les fonctions de sécurité sont constamment contrôlées et améliorées.
NB-IoT et LTE-M sont tous deux basés sur la technologie LTE et peuvent donc être facilement intégrés dans les infrastructures LTE existantes par une mise à niveau logicielle.
Qu'il s'agisse de LTE-M ou de NB-IoT, celui qui est confronté à la décision d'utiliser l'une des deux technologies pour son projet IoT devrait peser les éléments suivants : Qu'est-ce qui est prioritaire ? Les coûts et les longues durées de fonctionnement, ou la vitesse de transmission des données ? La solution se déplace-t-elle ou est-elle stationnaire ? Le terminal ne transmet-il des données qu'occasionnellement ou une fréquence d'émission plus élevée est-elle importante ? La zone géographique d'utilisation joue également un rôle important. Jusqu'à présent, le NB-IoT est plus répandu en Europe de l'Est, en Russie et en Asie. Selon les informations de la GSMA, les deux technologies sont déjà disponibles en Europe occidentale, en Amérique et en Australie. Celui qui planifie des projets dans toutes les régions citées a donc intérêt à utiliser NB-IoT. Mais les opérateurs de réseau déploient également de plus en plus le LTE-M, de sorte que la couverture se rapprochera dans un avenir proche. Aujourd'hui déjà, nous pouvons vous proposer des cartes SIM M2M avec une couverture LTE-M dans un grand nombre de pays. Pour plus d'informations sur notre couverture réseau dans différents pays, cliquez ici. Bon à savoir : Avec nos cartes SIM M2M, vous n'êtes pas obligé de vous limiter à une seule technologie - nos cartes SIM supportent techniquement toutes les technologies connues, de la 2G à la 5G, ainsi que la NB-IoT et le LTE-M.
