LTE Categoría 1 (CAT-1) es un estándar de comunicación inalámbrica de velocidad media diseñado específicamente para aplicaciones del Internet de las cosas (IoT) y de máquina a máquina (M2M).
Descubra cómo CAT-1 encaja en el espectro de opciones de conectividad IoT y cómo soporta una amplia variedad de aplicaciones IoT.
¿Qué es CAT-1?
Long Term Evolution (LTE) es un estándar de conectividad de cuarta generación (4G). Con el tiempo, ha dado lugar a una serie de variantes de redes de área amplia de baja potencia (LPWAN) que están diseñadas para soportar proyectos de IoT industriales, comerciales y de consumo.
El estándar LTE de categoría 1 (LTE CAT-1) se introdujo por primera vez en 2008, lo que la convierte en la primera variante de LTE específica para el IoT. La versión de antena única, CAT-1 BIS, se introdujo en 2016.
Las principales características de CAT-1 son las siguientes
Velocidad de datos
CAT-1 ofrece velocidades máximas de 10 megabytes por segundo (Mb/s) para tráfico descendente y 5Mb/s en el tráfico ascendente. Esto lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones M2M e IoT con muchas funciones, incluidas las que requieren transmisión de vídeo. CAT-1 también es compatible con Voz sobre LTE (VoLTE), lo que la hace idónea para usos como el control de accesos remoto y aplicaciones de socorro o eHealth, donde se puede necesitar soporte de voz. (Véase a continuación una lista de casos de uso).
Latencia
El estándar CAT-1 tiene una latencia de entre 50 y 100 milisegundos. Esto se compara favorablemente con los estándares LTE IoT de menor potencia, como Cat M1 y NB-IoT, donde la latencia puede ser de hasta unos segundos. Esto mejora la experiencia del usuario en funciones como la transmisión de datos, la monitorización remota y la vigilancia.
Consumo de energía
CAT-1 admite los modos de inactividad y de reposo, maximizando la eficiencia energética. Esto ayuda a prolongar la vida de la batería y la longevidad del dispositivo. Especialmente útil para los dispositivos industriales instalados en lugares de difícil acceso, favoreciendo un mantenimiento menos frecuente y un menor coste de propiedad.
Cobertura
CAT-1 se beneficia de acuerdos de roaming entre operadores de telefonía celular. Esto permite opciones multirredes resistentes y roaming global, lo que la convierte en una buena opción para los dispositivos IoT que necesitan conectividad continua en movimiento (por ejemplo, los wearables de los consumidores). También permite el handover de una red a otra en vehículos, lo que significa que las conexiones se mantienen siempre activas en vehículos en movimiento.
CAT-1 vs CAT 4
CAT-1 es un estándar LTE de velocidad media, más adecuado para dispositivos que necesitan transmitir o recibir un volumen moderado de datos.
CAT 4 tiene una velocidad máxima de descarga de 150 Mb/s (15 veces más que CAT-1), y una velocidad de subida de 50 Mb/s (10 veces más que CAT-1). Esto hace que una red CAT 4 sea una opción adecuada para aplicaciones IoT complejas que implican un consumo de datos mucho mayor.
Las aplicaciones que utilizan CAT 4 suelen tener un mayor consumo de datos y los costes de la red tienden a ser más elevados que los de las aplicaciones basadas en CAT-1. El consumo de la batería del dispositivo también tiende a ser mayor. Los dispositivos CAT 4 requieren múltiples antenas. En cambio, CAT-1 BIS (una variante de CAT-1 introducida recientemente) permite a los dispositivos adoptar diseños de una sola antena sin sacrificar la capacidad de red. Esto supone un menor coste de producción de los dispositivos.
Algunos ejemplos de usos de CAT 4 son la videovigilancia de alta definición, los sistemas de información y entretenimiento, los puntos de acceso a Internet y las aplicaciones de conducción autónoma.
CAT-1 vs CAT-1-BIS
Cuando llegó el CAT-1, para cumplir las stándares de rendimiento de datos, los módulos celulares incorporados a los dispositivos IoT necesitaban dos antenas para la recepción del enlace descendente.
Un nuevo estándar, CAT-1 BIS, permite esencialmente que los dispositivos CAT-1 funcionen con un diseño de una sola antena. Esto significa que se obtiene el mismo nivel de rendimiento que el CAT-1 normal en términos de velocidad de datos y eficiencia energética, pero la eliminación de una antena ofrece la oportunidad de reducir las dimensiones totales del dispositivo y eliminar el coste.
Por lo tanto, CAT-1 BIS es una buena opción para las aplicaciones de IoT con requisitos de tamaño estrictos (wearables, monitorización sanitaria y diagnóstico de maquinaria de precisión, por ejemplo). Un factor de forma más pequeño también puede significar menores costes de producción de los dispositivos.
¿Cuáles son las ventajas de CAT-1?
Equilibrio entre coste y rendimiento
Para las aplicaciones de IoT con demandas de datos de velocidad media, CAT-1 logra un atractivo equilibrio entre asequibilidad y rendimiento. Los costes de hardware son inferiores a los de CAT 4. Aunque los costes de hardware son más elevados que los de LTE-M y NB-IoT, esto se compensa con el acceso a un volumen significativamente mayor de redes 4G y el roaming. El coste total de propiedad de CAT-1 BIS bien podría ser menor en general.
El caudal de datos es suficiente para soportar una amplia variedad de casos de uso, incluidas aquellas aplicaciones en las que se requieren características como la conectividad sobre la marcha y el soporte de voz.
Cobertura
El estándar CAT-1 tiene más de una década de antigüedad, lo que lo convierte en una tecnología bien probada y ampliamente desplegada. CAT-1 facilita el roaming global y facilita el despliegue de un gran número de dispositivos en diferentes ubicaciones geográficas.
A futuro
CAT-1 goza de niveles de cobertura comparables a los de las redes de segunda y tercera generación. Parece que muchas redes 3G van a desaparecer en los próximos años. Asimismo, es poco probable que la disponibilidad de la 2G esté garantizada más allá de 2025. Para las empresas que buscan una actualización de las tecnologías 2G y 3G heredadas, LTE CAT-1 ofrece una alternativa atractiva y preparada para el futuro.
¿Cuáles son las desventajas de CAT-1?
Cuando los dispositivos necesitan transferir habitualmente grandes cantidades de datos hacia o desde una red, el CAT-1 suele ser una buena opción. Sin embargo, cuando no existe esta necesidad, CAT-1 puede representar una sobrecarga. Para ciertas aplicaciones que sólo se despliegan en regiones limitadas (ciudades inteligentes, medición inteligente, sanidad) o en las que sólo se transmiten periódicamente pequeños volúmenes de datos, una red de ultrabaja potencia puede ser una opción mejor y más rentable. Entre las opciones alternativas adecuadas para las aplicaciones básicas de pocos datos se encuentran Narrowband IoT (NB-IoT) y LTE-M (también conocida como CAT M1).
Industria 4.0
El caudal de datos relativamente alto y la baja latencia de CAT-1 lo convierten en una opción popular para los sistemas de supervisión de procesos en tiempo real y de control remoto de maquinaria, especialmente cuando es necesario transmitir un flujo constante de datos.
Retail
Para aplicaciones como cajeros automáticos, máquinas expendedoras y PDAs, la baja latencia de LTE CAT-1 permite verificar rápidamente los datos de pago de los clientes. El bajo consumo de energía también lo convierte en una opción popular para usos como quioscos y máquinas expendedoras.
Transporte
LTE CAT-1 se despliega habitualmente en soluciones de cámaras en el vehículo. También es útil para los sensores de diagnóstico del vehículo, así como para los sensores que supervisan el estado de los activos en tránsito.
Seguridad
El alto rendimiento de los datos significa que el CAT-1 es capaz de transmitir secuencias de vídeo de alta calidad. Esto es útil tanto para los sistemas de vigilancia municipales como para el tipo de soluciones de seguridad doméstica privada que permiten la supervisión remota del hogar.
Salud
CAT-1 es compatible con VoLTE, lo que la convierte en una opción de conectividad muy popular para las aplicaciones sanitarias conectadas. Esto incluye la monitorización de pacientes en remoto y los sistemas de alerta médica portátiles, lo que permite a los usuarios ponerse en contacto por voz con un centro de control en caso de emergencia.
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