La connectivité cellulaire joue un rôle important dans les solutions IoT modernes, offrant des options robustes et flexibles pour la transmission de données. Parmi les technologies dominantes, le LTE, la 4G Cat 1 et 1bis, ainsi que la 5G, se distinguent par leurs caractéristiques techniques et leurs applications variées.
LTE (Long Term Evolution)
Le LTE, ou Long Term Evolution, est une norme de communication cellulaire largement adoptée. En effet, il améliore considérablement les capacités des réseaux 3G en utilisant des techniques avancées de modulation et de codage. Plus précisément, il emploie l’OFDM pour la liaison descendante et le SC-FDMA pour la liaison montante.
Les principales caractéristiques techniques du LTE comprennent :
- Débits de données élevés : jusqu’à 300 Mbps en téléchargement et 75 Mbps en téléversement.
- Latence réduite : typiquement inférieure à 10 ms.
- Efficacité spectrale : utilisation optimale de la bande passante disponible.
- Support de la mobilité : continuité de la connexion à des vitesses élevées (jusqu’à 350 km/h).
4G Cat 1 et Cat 1bis
La 4G Cat 1 répond aux besoins des applications IoT en optimisant la consommation d’énergie et en offrant une couverture étendue. Voici quelques caractéristiques techniques :
- Débit de téléchargement : jusqu’à 10 Mbps.
- Débit de téléversement : jusqu’à 5 Mbps.
- Puissance de transmission : 23 dBm.
- Latence : inférieure à 50 ms pour des applications IoT typiques.
- Consommation d’énergie : optimisée pour des dispositifs alimentés par batterie avec des modes de veille prolongée.
- Couverture réseau : conçue pour une couverture étendue, souvent meilleure dans les zones rurales.
La Cat 1bis, une variante de la Cat 1, réduit les coûts et la complexité des modules en utilisant une seule antenne. Ses caractéristiques techniques incluent :
- Débit de téléchargement et téléversement : jusqu’à 10 Mbps et 5 Mbps respectivement.
- Puissance de transmission : 23 dBm, mais avec une seule antenne.
- Consommation d’énergie : réduite grâce à l’utilisation d’une seule antenne et à des modes de gestion de l’énergie avancés.
- Latence : similaire à la Cat 1, généralement inférieure à 50 ms.
Les modules cellulaires de Digi et Sequans exploitent ces technologies pour offrir des solutions de connectivité fiables. Par exemple, les modules Digi XBee3 LTE Cat 1 permettent une intégration facile avec une faible consommation énergétique, tandis que les solutions Sequans Calliope offrent une connectivité LTE Cat 1 avec des fonctionnalités de sécurité avancées et une gestion optimisée de la batterie.
5G
La 5G représente la nouvelle génération de connectivité cellulaire, promettant non seulement des débits de données ultra-rapides, mais aussi une latence extrêmement faible et une capacité de réseau améliorée.
La 5G ouvre de nouvelles possibilités, notamment dans les environnements industriels, la santé connectée et les véhicules autonomes. Les modules Fibocom FG160, prenant en charge les architectures réseau SA/NSA 5G, avec des vitesses de transmission allant jusqu’à 3,5 Gbps en téléchargement, permettent une connectivité haut débit, une meilleure capacité de gestion et une faible latence. De même, les solutions TurboX T62G-EA SOM 5G offrent une compatibilité avec les réseaux LTE et 3G existants, ainsi que des fonctionnalités avancées telles que le support MIMO 4×4, et une interface haute vitesse PCIe et USB 3.1 pour une intégration facile dans diverses applications industrielles et médicales.
Les caractéristiques techniques de la 5G incluent :
- Débits de données extrêmement élevés : jusqu’à 10 Gbps.
- Latence ultra-faible : de l’ordre de 1 ms.
- Connectivité massive : supporte des millions de dispositifs par kilomètre carré.
- Fiabilité et sécurité accrues : pour des applications critiques telles que la santé et la sécurité publique.
En résumé
Caractéristique | LTE | 4G Cat 1 | 4G Cat 1bis | 5G |
Débit de téléchargement maximal | 300 Mbps | 10 Mbps | 10 Mbps | 10 Gbps |
Débit de téléversement maximal | 75 Mbps | 5 Mbps | 5 Mbps | 1 Gbps |
Latence | < 10 ms | < 50 ms | < 50 ms | ~ 1 ms |
Puissance de transmission | 23 dBm | 23 dBm | 23 dBm | Variable selon l’usage |
Consommation d’énergie | Optimisée, mais plus élevée que Cat 1 | Très optimisée | Optimisée avec une seule antenne | Très optimisée |
Support de la mobilité | Jusqu’à 350 km/h | Jusqu’à 100 km/h | Jusqu’à 100 km/h | Jusqu’à 500 km/h |
Efficacité spectrale | Haute | Moyenne | Moyenne | Très haute |
Couverture réseau | Étendue | Très étendue | Très étendue | Étendue et dense |
Connectivité massive | Non | Non | Non | Oui |
Fiabilité et sécurité | Élevées | Modérées | Modérées | Très élevées |
Technologies de modulation | OFDM, SC-FDMA | OFDM, SC-FDMA | OFDM, SC-FDMA | OFDM, mmWave |
Vous devez donc choisir entre LTE, 4G Cat 1/1bis et 5G en fonction des exigences spécifiques de votre application, notamment le débit de données, la latence, la consommation d’énergie et le coût. Les solutions proposées par Digi, Fibocom, Thundercomm et Sequans démontrent une innovation continue et offrent la flexibilité nécessaire pour répondre aux divers besoins des applications IoT modernes.