כשמוצר מחובר צריך לשדר נתונים מכל מקום בלי להסתמך על רשת אלחוטית ביתית, עולה השאלה LTE-M או NB-IoT. שתי הטכנולוגיות שייכות למשפחת הסלולר לצריכה נמוכה, שתיהן פועלות ברשתות המפעילים הקיימות, ושתיהן תוכננו למכשירים שמשדרים מעט נתונים ונדרשים לאורך חיי סוללה ארוך במיוחד. עם זאת, ההבדלים ביניהן מהותיים, וטעות בבחירה מתגלה בדרך כלל רק בשלב הפיילוט בשטח, כשכבר הוזמנו מודמים ונסגר תכנון המעגל. אנחנו בפרוג'קטס האוס ממליצים להכריע בשאלה הזו כבר בשלב האפיון, לפני בחירת המודם, האנטנה והזיווד.

ההבדלים הטכניים המרכזיים

ההבחנה בין LTE-M או NB-IoT מתחילה ברוחב הסרט שכל תקן מקצה לערוץ, וממשיכה בהשלכות שלו על הקצב, על ההשהיה ועל התנהגות המכשיר בתנועה. NB-IoT מוגדר ברוחב סרט צר במיוחד, כ-180 קילו-הרץ, ומספק קצבים של עשרות עד מאות קילו-ביט לשנייה. הוא מצטיין בחדירה לתוך מבנים, מרתפים, בורות מים וארונות מתכת, ומגיע לרווח קישור גבוה מאוד. מנגד, זמן ההשהיה שלו גדול והוא אינו מיועד למכשיר שנע בין תאים. LTE-M עובד ברוחב סרט של כ-1.4 מגה-הרץ, מגיע לקצבים גבוהים יותר, תומך בהעברה רציפה בין תאים תוך כדי תנועה ואף מאפשר העברת קול בתצורות מסוימות. בקצרה: NB-IoT הוא חיישן נייח ששולח דיווח קצר; LTE-M הוא מכשיר שזז, מגיב מהר ולעיתים מקבל עדכוני תוכנה מרחוק.

איך בוחרים לפי אופי המוצר

  • מד מים או גז במרתף ששולח קריאה פעם ביום: NB-IoT, בזכות החדירה המצוינת והצריכה הנמוכה.
  • איתור נכסים ורכבים בתנועה: LTE-M, בגלל התמיכה בניידות ובמעבר חלק בין תאים.
  • מוצר רפואי או בטיחותי שדורש זמן תגובה קצר והתראה מיידית: LTE-M.
  • חיישן חקלאי בשדה עם דיווח תקופתי ותקציב אנרגיה קשיח: NB-IoT.
  • מוצר שמקבל עדכוני קושחה מרחוק בנפח משמעותי: LTE-M, מפני שהעברת קובץ ברשת צרה עלולה להימשך שעות ולרוקן את הסוללה.
  • מכשיר שמשלב מיקום וזקוק לסיוע רשת בחישוב מיקום: לרוב LTE-M.

צריכת אנרגיה וחיי סוללה

שתי הטכנולוגיות תומכות במנגנוני חיסכון כמו PSM ו-eDRX, שמאפשרים למודם לישון עמוק בין שידורים ולהתעורר בזמן מוגדר מראש. ההבדל האמיתי בחיי הסוללה נובע פחות מהתקן עצמו ויותר מתדירות השידור, מאיכות הקליטה ומזמן החיבור מחדש לרשת. חיישן שמשדר מאה בתים פעם ביום עשוי לתפקד שנים רבות על סוללת ליתיום, בעוד שאותו חיישן בדיוק, בקליטה גרועה, יבזבז אנרגיה רבה בניסיונות חיבור חוזרים. לכן חובה למדוד את פרופיל הזרם האמיתי במעבדה, בשילוב הסוללה והאנטנה שנבחרו, ולא להסתמך על מפרט היצרן בלבד. שימו לב גם לזרמי הפסגה בזמן שידור, שיכולים להגיע לאמפר שלם ולדרוש קבל אגירה גדול לצד המודם, אחרת המתח יצנח והמכשיר יתאפס באמצע החיבור. תכנון נכון של תקציב האנרגיה מתחיל במאמר על תכנון מערכת סוללה למוצר.

שיקולים מסחריים ורגולטוריים

לפני שסוגרים על LTE-M או NB-IoT חובה לבדוק זמינות בפועל אצל המפעילים בכל שוק יעד. הכיסוי אינו זהה בין מדינות, ויש מפעילים שתומכים רק באחת מהן או שמתכננים לכבות שירות מסוים. בדקו גם את מדיניות הכרטיס: כרטיס SIM גלובלי או eSIM מובנה חוסך לוגיסטיקה מורכבת בייצוא. בהיבט העלות, תעריפי הנתונים נמוכים אך קיים תשלום חודשי מינימלי לכל מכשיר, וזה משנה לחלוטין את המודל העסקי כשמדובר באלפי יחידות פעילות. בנוסף, כל מוצר סלולרי דורש אישורי תקינה, ושימוש במודול מאושר מראש מקצר משמעותית את התהליך שתיארנו במאמר על אישור למוצר אלחוטי.

איך זה משתלב בארכיטקטורת המוצר

הבחירה משפיעה על תכנון האנטנה, על הזיווד ועל הפרוטוקול שמעביר נתונים אל הענן. ברשת צרה עדיף פרוטוקול חסכוני בתקורה, כפי שהסברנו במאמר MQTT או HTTP בין המוצר לענן. תכנון האנטנה קריטי במיוחד בתדרים נמוכים ובזיווד מתכתי, ועל כך במאמר אנטנה במוצר אלחוטי. אם עדיין לא החלטתם אם בכלל דרושה תקשורת סלולרית, השוואה רחבה יותר מופיעה במאמר בחירת פרוטוקול תקשורת אלחוטית, ותמונת התשתית הכוללת נמצאת במאמר האינטרנט של הדברים. מאמרים נוספים בתחום מרוכזים במדריך פיתוח אלקטרוניקה.

מתלבטים איזו טכנולוגיה מתאימה למוצר שלכם ורוצים לבדוק זאת מול תרחיש שימוש אמיתי? קבעו פגישה ראשונית ונמפה יחד את דרישות התקשורת, האנרגיה והתקינה.

רוצים להפוך רעיון למוצר? צרו קשר עם צוות פרוג'קטס האוס בע"מ – טלפון: 054-8936922 | דוא"ל: info@projects-house.com – ונשמח ללוות אתכם משלב הרעיון ועד המדף.