Tecnologie di accesso radio: 2G, 3G, 4G, LTE-M e NB-IoT spiegate

La "tecnologia di accesso radio" (RAT) è la parte della rete cellulare che trasporta i dati tra il tuo dispositivo e l'antenna. Questa scelta fissa il limite massimo di banda, il consumo minimo e la copertura che puoi realisticamente aspettarti. Questo articolo passa in rassegna ogni tecnologia e il suo ruolo nell'IoT.

Confronto rapido

2G: GSM

Stato: In dismissione. Già spento in molti paesi (tra cui Stati Uniti, Canada e Australia) e con lo spegnimento previsto in molti altri.

GSM è stato il primo standard cellulare digitale diffuso su larga scala. Per l'IoT è ancora rilevante in due casi precisi:

• Flotte esistenti che funzionano da anni con modem 2G e che non vale la pena aggiornare.

• Fallback di copertura nelle regioni in cui LTE-M e NB-IoT non sono ancora disponibili, di solito mercati emergenti.

Per i nuovi progetti, non scegliere il 2G. Gli operatori stanno recuperando lo spettro, e i dispositivi installati oggi su 2G andranno sostituiti prima della fine del loro ciclo di vita.

3G: WCDMA / CDMA2000

Stato: In dismissione. Già spento negli Stati Uniti, in gran parte dell'UE, in Australia e in buona parte dell'Asia, con nuovi spegnimenti ogni anno. Alcune reti sono ancora attive, soprattutto nei mercati emergenti.

Non includere il 3G nei nuovi progetti. Nella maggior parte delle regioni le reti rimaste spariscono più in fretta del 2G, e un dispositivo installato oggi su 3G probabilmente sopravvivrà alla rete da cui dipende. Le flotte 3G esistenti hanno bisogno di un piano di migrazione.

4G: LTE

Stato: Dominante. Disponibile praticamente in ogni paese con un'infrastruttura cellulare.

Oggi LTE è il cavallo di battaglia dell'IoT. La maggior parte dei dispositivi usa LTE standard (Cat-1, Cat-4) per la connettività generica:

• Cat-1 (~10 Mbps in download, 5 Mbps in upload) è il punto di ingresso: moduli economici, throughput discreto, ampio supporto.

• Cat-4 (~150 Mbps in download, 50 Mbps in upload) è quello che usano gli hotspot consumer e l'IoT ad alta banda.

• Le categorie superiori (Cat-6, Cat-12, ecc.) offrono ancora più banda, ma sono rare nell'IoT.

Se non sai cosa usare, LTE Cat-1 o Cat-4 è la scelta predefinita più sicura.

5G: NR (New Radio)

Stato: Disponibile nella maggior parte dei grandi mercati, in rapida espansione.

Il 5G aggiunge tre cose importanti per l'IoT:

• Più banda. Throughput di più gigabit dove la rete lo supporta.

• Latenza più bassa. Nel migliore dei casi, un round-trip di pochi millisecondi.

• Network slicing. La possibilità di riservare una "slice" logica della rete con caratteristiche garantite (banda, latenza, affidabilità).

Scegli il 5G se ti servono video in tempo reale, throughput molto elevato o latenza garantita. Per sensori che inviano pochi kilobyte al giorno, il 5G è eccessivo: LTE-M o NB-IoT è la risposta giusta.

LTE-M: LTE Category M (Cat-M1)

Stato: Disponibile nella maggior parte dei mercati LTE in Nord America, Europa e parte dell'Asia.

LTE-M è LTE ottimizzato per l'IoT. Funziona sull'infrastruttura LTE esistente ma usa una banda più stretta, quindi:

• Consumi più bassi. Anni di autonomia con batterie piccole, se le trasmissioni sono poco frequenti.

• Throughput più basso. ~300 kbps in genere: sufficiente per dati dei sensori, comandi e controllo e voce (sì, LTE-M supporta la voce), ma non per il video.

• Migliore penetrazione negli edifici. La banda più stretta attraversa i muri meglio dell'LTE standard.

• Supporto alla mobilità. LTE-M gestisce l'handover tra celle, quindi funziona con dispositivi in movimento (asset tracking, veicoli).

LTE-M è la scelta giusta per la maggior parte dei progetti IoT in cui l'autonomia conta più del throughput.

NB-IoT: Narrowband IoT (Cat-NB1, Cat-NB2)

Stato: Ampiamente diffuso nell'UE, in Cina e in parte dell'Asia. Più frammentato in Nord America.

NB-IoT si spinge ancora oltre LTE-M:

• Consumi ancora più bassi. I dispositivi possono restare in sleep per ore tra una trasmissione e l'altra e durare oltre 10 anni con una batteria.

• Throughput ancora più basso. ~20–250 kbps. Pensato per carichi di pochi kilobyte al giorno.

• La migliore copertura in profondità. Raggiunge scantinati, pozzetti interrati dei contatori e aree rurali marginali dove LTE-M non arriva.

• Mobilità limitata. NB-IoT è stato progettato per dispositivi fissi: l'handover è più lento o non supportato su alcune reti.

Scegli NB-IoT per contatori intelligenti, sensori agricoli, sensori di parcheggio, centraline ambientali, insomma tutto ciò che trasmette di rado da una posizione fissa.

Un'avvertenza: il roaming NB-IoT è frammentato. Se i tuoi dispositivi devono funzionare in più paesi, verifica il supporto al roaming paese per paese prima di decidere.

LoRa / LoRaWAN

Stato: Non cellulare. Usa spettro senza licenza (bande ISM sotto 1 GHz). Richiede gateway LoRaWAN.

LoRa non è una tecnologia cellulare, ma compete con NB-IoT nel segmento IoT a bassissimo consumo e bassissima banda.

• Portata molto lunga. Diversi chilometri in città, decine di chilometri in aree rurali.

• Consumi molto bassi. Anni di autonomia a batteria sono la norma.

• Banda molto bassa. Byte per messaggio, non kilobyte.

• Spettro senza licenza. Soggetto a interferenze, nessuna garanzia di QoS.

• Serve un'infrastruttura. Ti servono gateway LoRaWAN nel raggio d'azione, tuoi o di un operatore di rete pubblica.

LoRa è ottimo quando controlli tu l'infrastruttura dei gateway (un campus, un'azienda agricola, una fabbrica) o quando un operatore LoRaWAN nazionale copre la tua zona. Altrimenti di solito vince LTE-M o NB-IoT, perché la copertura cellulare c'è già.

Simbase non gestisce reti LoRa. È inclusa qui per completezza, quando scegli il tuo stack di connettività.

Come scegliere

1. Quanti dati invia il dispositivo al giorno?

   • Byte → NB-IoT o LoRa

   • Kilobyte → LTE-M o NB-IoT

   • Megabyte → LTE Cat-1 o Cat-4

   • Gigabyte → 5G

2. Quanta energia ha il dispositivo?

   • Alimentazione da rete → qualsiasi categoria LTE/5G

   • Anni a batteria → LTE-M o NB-IoT

   • Dieci anni a batteria → NB-IoT o LoRa

3. Dove deve funzionare il dispositivo?

   • In tutto il mondo → LTE Cat-1 (la più universale) o LTE-M (ottima copertura nei grandi mercati)

   • In una regione specifica → verifica il supporto NB-IoT paese per paese

   • Interni degli edifici / sotterraneo → NB-IoT o LTE-M

   • Aree rurali / remote → LTE-M o LoRa

4. Il dispositivo si sposta?

   • Sì (veicoli, tracker) → LTE Cat-1, Cat-4 o LTE-M

   • No (contatori, sensori) → NB-IoT diventa un'opzione

Supporto Simbase

Le SIM Simbase funzionano con tutte le tecnologie cellulari elencate sopra (2G e 3G dove queste reti sono ancora attive, 4G LTE, 5G NR, LTE-M, NB-IoT). Le tecnologie che una specifica SIM può usare dipendono dal profilo SIM e dal dispositivo. Consulta Profili SIM per la copertura di ogni profilo.

Domande frequenti

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