LTE Categorie 1 (CAT-1) is een draadloze communicatiestandaard met gemiddelde snelheid die speciaal is ontworpen voor Internet of Things (IoT) en Machine to Machine (M2M) use cases.
Ontdek hoe CAT-1 past binnen het bredere spectrum van IoT-connectiviteitsopties en hoe het een breed scala aan IoT-toepassingen ondersteunt.
Wat is CAT-1?
Long Term Evolution (LTE) is een connectiviteitsstandaard van de vierde generatie (4G). In de loop der de tijd heeft het geleid tot een aantal low power, wide area network (LPWAN) varianten die zijn ontworpen om industriële, commerciële en consumentgerichte IoT-projecten te ondersteunen.
De LTE Categorie 1-standaard werd voor het eerst geïntroduceerd in 2008 en is daarmee de allereerste IoT-specifieke LTE-variant. De versie met enkele antenne, CAT-1 BIS, werd in 2016 geïntroduceerd.
De belangrijkste kenmerken van CAT-1 zijn als volgt:
Datasnelheden
CAT-1 biedt maximale snelheden van 10 megabytes per seconde (Mb/s) voor downlink en 5Mb/s voor uplink. Dit maakt het geschikt voor een breed scala aan functierijke M2M- en IoT-toepassingen, inclusief toepassingen die videostreaming vereisen. CAT-1 ondersteunt ook Voice over LTE (VoLTE), waardoor het geschikt is voor toepassingen zoals toegangscontrole op afstand en begeleid wonen, waar behoefte is aan spraakondersteuning. (Zie hieronder voor een lijst met use cases).
Latentie
De CAT-1-standaard heeft een latentie tussen de 50 en 100 milliseconden. Dit is gunstiger in vergelijking met lagere vermogen LTE IoT-standaarden, zoals Cat M1 en NB-IoT, waar de latentie tot enkele seconden kan oplopen. Dit verbetert de gebruikerservaring voor functies zoals datastreaming, bewaking op afstand en suveillance.
Stroomverbruik
CAT-1 ondersteunt inactieve en slaapstanden, waardoor de energie-efficiëntie wordt gemaximaliseerd. Dit helpt de levensduur van de batterij en het apparaat te verlengen. Dit is met name handig voor industriële apparaten die op moeilijk bereikbare locaties worden ingezet, en kan zorgen voor minder frequent onderhoud en lagere totale eigendomskosten.
Dekking
CAT-1 profiteert van volwassen roamingovereenkomsten tussen MNO’s. Dit maakt veerkrachtige multi-netwerkopties en wereldwijde roaming mogelijk, waardoor het een goede optie is voor IoT-apparaten die onderweg continue connectiviteit nodig hebben (bijvoorbeeld consumentenwearables). Het voorziet ook in overdracht in het voertuig, wat betekent dat de verbindingen in rijdende voertuigen behouden blijven.
CAT-1 versus CAT 4
CAT-1 is een LTE-standaard met gemiddelde snelheid, het meest geschikt voor apparaten die een matige hoeveelheid gegevens moeten verzenden of ontvangen.
CAT 4 heeft een maximale downloadsnelheid van 150 Mb/s (15 keer meer dan CAT-1) en een uplinksnelheid van 50 Mb/s (10 keer meer dan CAT-1). Dit maakt een CAT 4-netwerk een geschikte optie voor complexe IoT-toepassingen met een veel hoger dataverbruik.
Toepassingen die CAT 4 gebruiken hebben over het algemeen hoger dataverbruik en de netwerkkosten zijn hoger dan bij CAT-1 gebaseerde toepassingen. Het batterijverbruik van het apparaat is ook meestal hoger. CAT 4-apparaten hebben meerdere antennes nodig. Een recent geïntroduceerde CAT-1-variant (bekend als de CAT-1 BIS-standaard) daarentegen stelt apparaten in staat om enkele antenne-ontwerpen te gebruiken zonder dat dit ten koste gaat van de netwerkcapaciteit. Dit resulteert in lagere productiekosten van het apparaat.
Voorbeelden van CAT 4-toepassingen zijn high-definition videobewaking, infotainmentsystemen, internethotspots en toepassingen voor autonoom rijden.
CAT-1 versus CAT-1-BIS
Toen CAT-1 voor het eerst arriveerde, hadden de mobiele modules die in IoT-apparaten waren ingebouwd, twee antennes nodig voor downlink-ontvangst om te voldoen aan de specificatie van de gegevensdoorvoer van de standaard.
Een nieuwe standaard, CAT-1 BIS, stelt CAT-1-apparaten in wezen in staat om te werken met een ontwerp met één antenne. Dit betekent dat u hetzelfde prestatieniveau krijgt als gewone CAT-1 in termen van datasnelheden en energie-efficiëntie, maar het verwijderen van een antenne biedt de mogelijkheid om de algehele afmetingen van het apparaat te verkleinen en kosten te besparen.
CAT-1 BIS is daarom een goede optie voor IoT-toepassingen met strenge maatvereisten (bijvoorbeeld wearables, monitoring in de gezondheidszorg en diagnostiek van precisiemachines). Een kleinere vormfactor kan ook lagere productiekosten voor apparaten betekenen.
What are the benefits of CAT-1?
Balans tussen kosten en prestaties
Voor IoT-toepassingen met een gemiddelde datatoevoereis biedt CAT-1 een aantrekkelijk evenwicht tussen betaalbaarheid en prestaties. De hardwarekosten zijn lager dan bij CAT-4. Hoewel de hardwarekosten hoger zijn dan bij LTE-M en NB-IoT, wordt dit gecompenseerd door de toegang tot een aanzienlijk hoger aantal 4G-netwerken en roaming. De totale eigendomskosten voor CAT-1 BIS kunnen daardoor overall lager zijn.
Gegevensdoorvoer is voldoende om een breed scala aan gebruiksscenario’s te ondersteunen, inclusief toepassingen waarbij functies zoals connectiviteit onderweg en spraakondersteuning vereist zijn.
Dekking
De CAT-1-standaard is bestaat al meer dan een decennium en is daarmee een bewezen en breed ingezette technologie. CAT-1 maakt wereldwijde roaming mogelijk en maakt het eenvoudig om grote aantallen apparaten op verschillende geografische locaties in te zetten.
Toekomstbestendigheid
CAT-1 heeft vergelijkbare dekkingsniveaus als netwerken van de tweede en derde generatie. Veel 3G-netwerken lijken de komende jaren te worden uitgefaseerd. Evenzo is de beschikbaarheid van 2G waarschijnlijk niet gegarandeerd na 2025. Voor bedrijven die op zoek zijn naar een upgrade van oudere 2G- en 3G-technologieën, biedt LTE CAT-1 een aantrekkelijk, toekomstbestendig alternatief.
Wat zijn de nadelen van CAT-1?
Wanneer apparaten routinematig grote hoeveelheden gegevens van of naar een netwerk moeten overbrengen, is CAT-1 vaak een goede optie. Waar deze behoefte echter niet bestaat, kan CAT-1 een overkill zijn. Voor bepaalde toepassingen die slechts in beperkte regio’s worden ingezet (slimme steden, slimme meters, gezondheidszorg) of waar slechts kleine hoeveelheden data periodiek worden verzonden, kan een ultra-low-power netwerk een betere, meer kosteneffectieve oplossing zijn. Geschikte alternatieve opties voor basistoepassingen met weinig data zijn Narrowband IoT (NB-IoT) en LTE-M (ook bekend als CAT M1).
Industrie
De relatief hoge gegevensdoorvoer en lage latentie van CAT-1 maken het een populaire optie voor real-time procesbewaking en afstandsbediening van machinesystemen, vooral waar een constante gegevensstroom moet worden verzonden.
Detailhandel
Voor toepassingen zoals geldautomaten, verkoopautomaten en draagbare verkooppuntsystemen betekent de lage latentie van LTE CAT-1 dat betalingsgegevens van klanten snel kunnen worden geverifieerd. Het lage energieverbruik maakt het ook een populaire keuze voor toepassingen zoals kiosken en verkoopautomaten.
Transport
LTE CAT-1 wordt vaak gebruikt in dashcam-oplossingen. Het is ook nuttig voor voertuigdiagnostische sensoren, evenals voor sensoren die de toestand van goederen tijdens het transport bewaken.
Beveiliging
Hoge datadoorvoer betekent dat CAT-1 videobeelden van hoge kwaliteit kan verzenden. Dit is zowel nuttig voor gemeentelijke bewakingssystemen als voor het type particuliere binnenlandse beveiligingsoplossingen die thuisbewaking op afstand mogelijk maken.
Gezondheidszorg
CAT-1 ondersteunt VoLTE, wat het een populaire connectiviteitsoptie maakt voor verbonden gezondheidstoepassingen. Dit omvat monitoring van patiënten op afstand en draagbare medische waarschuwingssystemen, waardoor gebruikers in geval van nood spraakcontact kunnen opnemen met een meldkamer.
Ontdek meer
Voor een deskundige beoordeling van uw connectiviteitsbehoeften en om de best passende M2M-opties voor uw bedrijf te ontdekken, neem vandaag nog contact op met Wireless Logic.
Lees hier meer over onze connectiviteitsoplossingen voor een breed scala aan gebruiksscenario’s.