IdO LTE-M
En 1967, l’écrivain de contre-culture Richard Brautigan a publié un poème intitulé « TheTous sont gardés par des machines bienveillantes« Cela annonce curieusement la révolution technologique à venir du 21e siècle, l’Internet des objets (IoT) et la communication machine à machine (M2M). Dans la techno-utopie de Brautigan, « les mammifères et les ordinateurs sont programmés pour une prairie cybernétique qui vit dans l’harmonie nécessite naturellement un réseau pour communiquer efficacement avec ses appareils connectés.
Parmi les technologies cellulaires en lice pour la primauté dans les réseaux étendus à faible puissance (LPWAN) pour répondre aux besoins de l’IoT et du M2M, le LTE-M fait l’objet d’aujourd’hui, avec de nombreuses technologies radio mobiles IoT publiées par la norme ou la version du projet de partenariat de 3e génération. composition (3GPP). La dernière version LTE-M couvre la communication de type machine améliorée (eMTC) et l’Internet des objets à bande étroite (NB-IOT) et est l’application M2M de communication IoT la plus spécialisée actuellement disponible. La version 14 est déjà en phase de planification de la 5G/IoT.
Les autres technologies radio (probablement non cellulaires) desservant le LPWAN comprennent
Vague verte OFDM
meule de foin
Lorawan
RMA
Lien symphonique de Link Lab
ThingPark Wireless, une variante de LoRaWAN
En apesanteur de SIG en apesanteur
Internet des objets sans fil
Crédit image : IBM Research/Flickr
Le lecteur attentif se souviendra de notre passage sur le thème du LTE ou Long Term Evolution en septembre. LTE-M est une branche de la technologie LTE traditionnelle conçue pour les applications IoT cellulaires qui interagissent avec les distributeurs automatiques, les compteurs de services publics, les aides à la navigation, la surveillance de la sécurité, les compteurs médicaux, etc. La technologie cellulaire 2G a toujours servi ces applications, mais les opérateurs supprimant progressivement le spectre alloué à la 2G et estimant que jusqu’à 30 milliards d’appareils seront connectés à Internet d’ici 2025, une nouvelle technologie est clairement nécessaire pour prendre en charge l’IoT et la communication M2M.
L’ »Ecologie Cybernétique » de l’IoT et du M2M
Pour reprendre le verset de Brautigan, une « écologie cybernétique » doit répondre à un certain nombre d’exigences pour permettre aux appareils qui utilisent les communications cellulaires IoT et M2M. Ceux-ci inclus:
| *Longue durée de vie de la batterie | * Faible coût d’équipement |
| *Faible coût de déploiement | *Couverture étendue |
* Prend en charge un grand nombre d’appareils
Plus précisément, la durée de vie de la batterie doit durer au moins 10 ans, la technologie cellulaire doit avoir la capacité de desservir de vastes zones rurales ainsi que des emplacements « intérieurs profonds », et la capacité bidirectionnelle du flux de données doit être optimisée si nécessaire. L’inconvénient historique du LTE est la consommation d’énergie. L’accent est mis sur le débit plutôt que sur l’économie d’énergie. Mais même la version LTE-M, qui prend en charge des vitesses de 10 Mbps, a presque les mêmes exigences de puissance que la norme spécifiant un transfert de données beaucoup plus faible. LTE-M est un choix populaire pour les opérateurs cellulaires car il utilise un spectre sous licence, ce qui signifie qu’il n’y a pas de concurrence de bande passante hors réseau et peut être facilement mis à niveau à partir des plates-formes LTE existantes. De même, « notre écologie cybernétique » nécessite une faible latence lors de l’allumage et de l’extinction des appareils.
Comparaison LTE-M et NB-IoT
Le tableau ci-dessous compare les quatre normes IoT mobiles LTE-M
| LTE Catégorie 1 | LTE Cat O | LTE Cat M1 (eMTC) | LTE Cat NB1 (NB-IoT) | |
|---|---|---|---|---|
| 3 version GPP | Message 8 | Poste 12 | Message 13 | Message 13 |
| Taux de crête de liaison descendante | 10Mbps | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 250 kbit/s |
| Taux de pointe en amont | 5 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 250 kbps (polyphonique) 20 kbps (monophonique) |
| Nombre d’antennes | 2 | 1 | 1 | 1 |
| mode recto-verso | Un duplex plein | duplex intégral ou semi-duplex | duplex intégral ou semi-duplex | semi-duplex |
| L’appareil reçoit la bande passante | 1,08 – 18 MHz | 1,08 -18 MHz | 1,08 MHz | 180kHz |
| recevoir la chaîne | 2 (entrées multiples et sorties multiples) | 1 (SISO) | 1 (SISO) | 1 (SISO) |
| Puissance d’émission de l’appareil | 23 dB | 23 dB | 20/23 dB | 20/23 dB |
Source : 3GPP et wikipedia.org
Cette vidéo de Digi Technology explique le prochain fork LTE et les exigences de réseau dont notre « machine amoureuse » aura besoin :
La différence la plus importante entre NB-IoT et d’autres variantes de LTE-M est peut-être la taille du spectre radio alloué à la bande passante de réception de l’appareil, qui affecte directement le débit de transmission de pointe en liaison descendante. Un regard sur le tableau montre que les premières versions de LTE-M utilisaient 10 ou 100 fois la bande passante de NB-IoT. Il n’est donc pas surprenant que les premières versions LTE-M aient fourni des taux de transfert 4x ou 40x plus rapides que NB-IoT. Par conséquent, la version 1 est adaptée aux jeux ; la version 13 répond aux besoins de surveillance de l’environnement dans les immeubles de bureaux.
LTE-M offre la flexibilité nécessaire pour fournir une communication bidirectionnelle simultanée (« full duplex », par exemple, 1 Mbps vers le haut et vers le bas) et une communication unidirectionnelle (« half duplex » transmission à 250 kbps ou 20 kbps, selon la configuration). Comme le montre la figure ci-dessous, les quatre variantes couvrent un large éventail d’applications, des débits de données et des latences élevés aux faibles. Encore une fois, la force du signal annoncée de 20/23 dBm est un énorme bond en avant dans la technologie de gestion de l’alimentation par rapport à l’exigence de faible débit précédente.
Fourni par Cisco Systems, Inc. L’utilisation non autorisée n’est pas autorisée. Consulté le 13 décembre 2016.
Crédit image : Cisco
Dans ce contexte, la « complexité » fait référence au « nombre de nœuds et de chemins alternatifs qui existent dans un réseau informatique, ainsi que les différents supports de communication, dispositifs de communication, protocoles et plates-formes matérielles et logicielles qui existent dans le réseau ». Wikipédia. Par conséquent, LTE-M peut prendre en charge des topologies de réseau relativement simples et complexes par rapport aux réseaux LTE conçus pour la communication de données humaines. Plus important encore, étant donné que LTE-M prend en charge l’adressage IPv6, il a la capacité d’accueillir des appareils IoT massifs.
fin
Cette « écologie cybernétique » de l’Internet des objets « nous fait sortir du travail, nous ramène à la nature et à nos frères et sœurs mammifères » pourrait également être un cauchemar dystopique. Imaginez les conséquences de « (ça doit l’être !) » IdO, qui nécessite des identifiants uniques pour tout, étiquetés par RFID, transmettant des données sur chaque achat que nous effectuons, car « notre » machine de soins « chauffe nos maisons et les modèles de refroidissement informent la base de données sur notre accès au réfrigérateur, la fréquence à laquelle nous éteignons et allumons les lumières de notre maison et ce que nous faisons pour le dîner. C’est l’autre côté de la communication M2M – tant de données seront générées et envoyées sur le réseau sans avoir besoin d’un À ce moment-là, nous serons en effet « gardés par la machine aimante de la grâce ».
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