Internet of Things (IoT) adalah salah satu komponen utama transformasi digital dan digital bersama dengan big data dan analitik. Namun, jatuh tempo aplikasi IoT dan teknologi jaringan telah menyebabkan ledakan jumlah perangkat yang terhubung. Jumlah perangkat IoT yang terhubung diperkirakan akan mencapai 50 miliar pada tahun 2022. Evolusi IoT saat ini sangat berbeda dari evolusi seluler biasa. Sementara yang terakhir hanya berfokus pada konektivitas saja, evolusi IoT harus diatasi dari ujung ke ujung. Namun, teknologi seluler yang ada saat ini tidak diadaptasi dengan baik ke perangkat dan objek yang dikembangkan khusus untuk Internet of Things. Jaringan broadband seluler harus berkembang agar kompatibel dengan IoT.
Industri sekarang mempertimbangkan pendekatan cerdas untuk memenuhi daya rendah, throughput rendah, jumlah koneksi yang sangat tinggi, dan biaya yang sangat rendah untuk unit akhir atau modem. Ini mengarah pada kebutuhan akan jaringan area luas baru (low-power wide area / LPWANs) untuk memenuhi kebutuhan WSN yang terus berubah. Ini dimulai dengan definisi kategori perangkat LTE baru. Tujuannya adalah untuk menyelaraskan dengan persyaratan IOT tertentu, seperti mobilitas rendah, konsumsi daya rendah, jarak jauh, dan biaya rendah. Baik LTE-M dan NB-IoT memainkan peran penting dalam menghubungkan berbagai perangkat IoT. Tetapi muncul pertanyaan: mana yang merupakan pilihan terbaik untuk memenuhi persyaratan sejumlah besar perangkat IoT?
LTE-M, kependekan dari LTE Cat M1, adalah teknologi low-area wide area network (LPWAN) yang distandarisasi oleh 3GPP pada 2016 dalam Rilis 13 untuk memenuhi persyaratan Internet of Things (IoT). 3GPP (Third Generation Partnership Project) adalah badan standardisasi yang menetapkan LTE / LTE-Advanced serta sistem komunikasi seluler 3G ULTRA dan 2G GSM. Versi awal dari standar MTE LTE diwujudkan dengan 3GPP Release 8 berdasarkan Kategori 1. Untuk meningkatkan kemampuan LTE untuk pasar IoT yang sedang berkembang, fokus utama dari Release 13 adalah untuk menentukan jenis kategori UE rendah kompleksitas baru yang mendukung pengurangan bandwidth, mengurangi daya pancar, daya tahan baterai yang lama dan operasi jangkauan yang diperpanjang. Ini adalah Cat-M1, yang sebelumnya dikenal sebagai Cat-M, yang membawa peningkatan cakupan untuk mencapai peningkatan konsumsi daya lebih lanjut.
Namun, kategori perangkat LTE-M yang baru, tidak cukup dekat untuk mendukung persyaratan LPWAN IoT. Jadi, pada 2015, 3GPP menyetujui proposal untuk menstandarisasi teknologi akses radio narrowband baru yang disebut Narrowband IoT, atau sekadar NB-IoT. Standar baru ini secara khusus membahas persyaratan sejumlah besar perangkat throughput rendah, konsumsi daya perangkat rendah, cakupan dalam ruangan yang lebih baik, dan arsitektur jaringan yang dioptimalkan. Tidak seperti eMTC yang hanya dapat digunakan dalam-band, memanfaatkan blok sumber daya dalam pembawa LTE normal, NB-IoT juga dapat digunakan di blok sumber daya yang tidak digunakan dalam guard-band pembawa LTE, atau mandiri untuk penyebaran dalam spektrum khusus. Persyaratan NB-IoT sama untuk MTC, tetapi dengan fokus pada skenario MTC masif low-end.
LTE Cat-M1, juga dikenal sebagai Machine Type Communication (dan kadang-kadang hanya disebut Cat-M), atau hanya disebut LTE-M, adalah teknologi jaringan area luas daya rendah (LPWAN) yang distandarisasi oleh 3GPP pada 2016 dalam Rilis 13 untuk. mengatasi persyaratan Internet of Things (IoT). Itu dirancang untuk menargetkan kasus penggunaan IoT dan M2M dengan biaya rendah, daya rendah dan peningkatan jangkauan. Namun, kategori perangkat LTE-M baru tidak cukup dekat dengan kemampuan LPWA. Pada 2015, 3GPP menyetujui proposal untuk menstandarisasi teknologi akses radio narrowband baru yang disebut Narrowband IoT, atau sekadar NB-IoT. NB-IoT adalah protokol LPWAN lain yang diatur oleh 3GPP dalam Rilis 13 dan selanjutnya diperpanjang dalam Rilis 14 dan Rilis 15.
LTE-M mengikuti protokol 3GPP akhir lainnya yang berbasis IP. Meskipun bukan arsitektur MIMO, throughput mampu 375 Kbps atau 1 Mbps pada uplink maupun downlink. Beberapa perangkat diperbolehkan pada jaringan Cat-M1 menggunakan algoritma SC-FDMA tradisional. Ini juga menggunakan fitur yang lebih kompleks seperti frekuensi hopping dan turbo-coding. NB-IoT juga beroperasi dalam spektrum berlisensi, seperti LTE-M dan didasarkan pada OFDMA (downlink) dan multiplexing SC-FDMA (uplink) dan menggunakan jarak subcarrier dan durasi simbol yang sama.
Tidak seperti eMTC yang hanya dapat digunakan dalam-band, memanfaatkan blok sumber daya dalam pembawa LTE normal, NB-IoT juga dapat digunakan di blok sumber daya yang tidak digunakan dalam guard-band pembawa LTE, atau mandiri untuk penyebaran dalam spektrum khusus. Persyaratan NB-IoT sama untuk MTC, tetapi dengan fokus pada skenario MTC masif low-end. Bagian dari frekuensi pembawa LTE dialokasikan untuk digunakan sebagai frekuensi NB-IoT. Alokasi ini biasanya dilakukan oleh penyedia layanan dan perangkat IoT dikonfigurasi sesuai. Ini memungkinkan fleksibilitas dalam penyebaran LTE, WCDMA, dan GSM. Ini pada gilirannya memungkinkan untuk penyebaran hingga 200.000 perangkat dalam teori per sel.
Singkatnya, baik LTE-M dan NB-IoT memainkan peran penting dalam menghubungkan berbagai perangkat IoT. LTE-M mengurangi lebar saluran menjadi 1,4 MHz, NB-IoT mengurangi lebih jauh menjadi 180 KHz untuk alasan yang sama, mengurangi biaya dan daya secara substansial. Terlepas dari perbedaannya, NB-IoT didasarkan pada multiplexing OFDMA (downlink) dan SC-FDMA (uplink) dan menggunakan jarak subcarrier yang sama dan durasi simbol. Ini memungkinkan penyedia layanan seluler untuk mengoptimalkan spektrum mereka dengan sejumlah opsi penyebaran untuk GSM, WCDMA, dan spektrum LTE.