Radiotechnologie: 2G, 3G, 4G, LTE-M en NB-IoT uitgelegd

De "radiotechnologie" (RAT) is het deel van een mobiel netwerk dat de bits tussen je apparaat en de zendmast verplaatst. Je keuze hier bepaalt de maximale bandbreedte, het minimale stroomverbruik en hoeveel dekking je realistisch kunt verwachten. Dit artikel loopt elke technologie langs en laat zien waar die past in IoT.

Snel vergelijken

2G: GSM

Status: Wordt uitgefaseerd. Al uitgeschakeld in veel landen (onder meer de Verenigde Staten, Canada en Australië) en in nog veel meer landen staat de uitschakeling gepland.

GSM was de eerste digitale mobiele standaard die op grote schaal werd uitgerold. Voor IoT is het nog in twee specifieke situaties relevant:

• Bestaande vloten die al jaren op 2G-modems draaien en waarbij ombouwen niet loont.

• Fallback voor dekking in regio's waar LTE-M en NB-IoT nog niet beschikbaar zijn, meestal opkomende markten.

Voor nieuwe ontwerpen: kies geen 2G. Operators nemen het spectrum terug, en apparaten die je vandaag op 2G uitrolt, moet je vervangen voordat ze aan het einde van hun levensduur zijn.

3G: WCDMA / CDMA2000

Status: Wordt uitgefaseerd. Al uitgeschakeld in de VS, het grootste deel van de EU, Australië en een groot deel van Azië, en elk jaar volgen er meer. Sommige netwerken zijn nog actief, vooral in opkomende markten.

Gebruik geen 3G in nieuwe ontwerpen. In de meeste regio's verdwijnen de resterende 3G-netwerken sneller dan 2G, en een apparaat dat je vandaag op 3G uitrolt, gaat waarschijnlijk langer mee dan het netwerk waar het van afhangt. Voor bestaande 3G-vloten heb je een migratieplan nodig.

4G: LTE

Status: Dominant. Beschikbaar in vrijwel elk land met een mobiel netwerk.

LTE is vandaag het werkpaard van IoT. De meeste apparaten gebruiken gewone LTE (Cat-1, Cat-4) voor algemene connectiviteit:

• Cat-1 (~10 Mbps down, 5 Mbps up) is het instapniveau: goedkope modules, prima doorvoer, breed ondersteund.

• Cat-4 (~150 Mbps down, 50 Mbps up) gebruik je voor consumentenhotspots en IoT met veel bandbreedte.

• Hogere categorieën (Cat-6, Cat-12, enz.) bieden nog meer bandbreedte, maar zie je zelden in IoT.

Weet je niet wat je moet kiezen? Dan is LTE Cat-1 of Cat-4 een veilige standaardkeuze.

5G: NR (New Radio)

Status: Uitgerold in de meeste grote markten en groeit snel.

5G voegt drie dingen toe die voor IoT tellen:

• Meer bandbreedte. Doorvoer van meerdere gigabits per seconde waar het netwerk dat ondersteunt.

• Lagere latency. In het beste geval een round-trip van enkele milliseconden.

• Network slicing. Hiermee reserveer je een logische "slice" van het netwerk met gegarandeerde eigenschappen (bandbreedte, latency, betrouwbaarheid).

Kies 5G als je realtime video, zeer hoge doorvoer of gegarandeerde latency nodig hebt. Voor sensoren die een paar kilobyte per dag versturen is 5G overkill. Dan is LTE-M of NB-IoT de juiste keuze.

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

Status: Uitgerold in de meeste LTE-markten in Noord-Amerika, Europa en delen van Azië.

LTE-M is LTE die is geoptimaliseerd voor IoT. Het draait op bestaande LTE-infrastructuur, maar gebruikt een smallere band. Dat betekent:

• Lager stroomverbruik. Jarenlang op kleine batterijen, zolang het apparaat niet vaak zendt.

• Lagere doorvoer. Doorgaans ~300 kbps: prima voor sensordata, command-and-control en spraak (ja, LTE-M ondersteunt spraak), maar niet voor video.

• Betere dekking binnenshuis. De smallere band dringt beter door muren dan gewone LTE.

• Ondersteunt mobiliteit. LTE-M regelt de handover tussen cellen, dus het werkt voor bewegende apparaten (asset tracking, voertuigen).

LTE-M is de juiste keuze voor de meeste IoT-projecten waarbij batterijduur belangrijker is dan doorvoer.

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

Status: Breed uitgerold in de EU, China en delen van Azië. Minder volledig in Noord-Amerika.

NB-IoT gaat nog een stap verder dan LTE-M:

• Nog lager stroomverbruik. Apparaten kunnen uren slapen tussen transmissies en gaan meer dan 10 jaar mee op één batterij.

• Nog lagere doorvoer. ~20–250 kbps. Gemaakt voor workloads van kilobytes per dag.

• De beste dekking op moeilijke plekken. Bereikt kelders, ondergrondse meterputten en afgelegen landelijke gebieden waar LTE-M niet komt.

• Beperkte mobiliteit. NB-IoT is ontworpen voor stilstaande apparaten. Handover is trager of wordt op sommige netwerken niet ondersteund.

Kies NB-IoT voor slimme meters, landbouwsensoren, parkeersensoren, omgevingsmonitors, en alles wat af en toe rapporteert vanaf een vaste locatie.

Eén kanttekening: roaming op NB-IoT is wisselend. Moeten je apparaten over de grens werken? Controleer dan per land of roaming wordt ondersteund voordat je een keuze maakt.

LoRa / LoRaWAN

Status: Niet-cellulair. Werkt op vrij te gebruiken spectrum (sub-GHz ISM-banden). Vereist LoRaWAN-gateways.

LoRa is geen mobiele technologie, maar concurreert met NB-IoT in het IoT-segment met zeer laag stroomverbruik en zeer weinig bandbreedte.

• Zeer groot bereik. Meerdere kilometers in de stad, tientallen kilometers op het platteland.

• Zeer laag stroomverbruik. Meerdere jaren op een batterij is normaal.

• Zeer weinig bandbreedte. Bytes per bericht, geen kilobytes.

• Vrij spectrum. Gevoelig voor storing, geen QoS-garanties.

• Infrastructuur nodig. Je hebt LoRaWAN-gateways binnen bereik nodig, van jezelf of van een publieke netwerkoperator.

LoRa is ideaal als je de gateways zelf beheert (een campus, een boerderij, een fabriek) of als een landelijke LoRaWAN-operator jouw gebied dekt. In andere gevallen wint LTE-M of NB-IoT meestal, omdat de mobiele dekking er al is.

Simbase beheert geen LoRa-netwerken. Het staat hier voor de volledigheid, voor als je een connectiviteitsstack kiest.

Zo kies je

1. Hoeveel data verstuurt het apparaat per dag?

   • Bytes → NB-IoT of LoRa

   • Kilobytes → LTE-M of NB-IoT

   • Megabytes → LTE Cat-1 of Cat-4

   • Gigabytes → 5G

2. Hoeveel stroom heeft het apparaat?

   • Op netstroom → elke LTE/5G-categorie

   • Jaren op een batterij → LTE-M of NB-IoT

   • Tien jaar op een batterij → NB-IoT of LoRa

3. Waar moet het apparaat werken?

   • Wereldwijd → LTE Cat-1 (het meest universeel) of LTE-M (goede dekking in grote markten)

   • In een specifieke regio → controleer de NB-IoT-ondersteuning per land

   • Binnen gebouwen / ondergronds → NB-IoT of LTE-M

   • Landelijk / afgelegen → LTE-M of LoRa

4. Beweegt het apparaat?

   • Ja (voertuigen, trackers) → LTE Cat-1, Cat-4 of LTE-M

   • Nee (meters, sensoren) → NB-IoT wordt een optie

Ondersteuning door Simbase

Simbase-SIM's werken met alle mobiele technologieën hierboven (2G en 3G waar die netwerken nog actief zijn, 4G LTE, 5G NR, LTE-M, NB-IoT). Welke technologieën een specifieke SIM kan gebruiken, hangt af van het SIM-profiel en het apparaat. Zie SIM-profielen voor de dekking per profiel.

Veelgestelde vragen

Gerelateerd

• SIM-profielen: welke radiotechnologieën elk profiel ondersteunt

• Dataroaming: hoe een SIM netwerken buiten de eigen thuisoperator gebruikt

• Quality of Service (QCI): welke latency en doorvoer je kunt verwachten zodra er verbinding is

• Dekking: welke netwerken en technologieën per land beschikbaar zijn

• Diagnose: zie welke technologie een SIM op dit moment gebruikt