IoT Seluler — Teknologi mana yang harus dipilih

Catatan Editor:Meningkatnya persyaratan untuk peningkatan ketersediaan perangkat IoT bertepatan dengan munculnya teknologi seluler yang cocok untuk IoT . Bagi para pengembang, kebutuhan akan informasi yang lebih mendetail tentang teknologi seluler dan aplikasinya ke IoT tidak pernah sepenting ini. Dikutip dari buku, Cellular Internet of Things, seri ini memperkenalkan konsep dan teknologi kunci di arena ini.

Dalam seri sebelumnya, penulis menjelaskan lanskap yang berkembang untuk seluler, perannya dalam IoT, dan teknologi untuk komunikasi jenis mesin (mMTC) yang masif dan komunikasi latensi rendah yang sangat andal (URLLC).

Elsevier menawarkan ini dan buku teknik lainnya dengan diskon 30%. Untuk menggunakan diskon ini, klik di sini dan gunakan kode ENGIN318 saat checkout.

Diadaptasi dari Cellular Internet of Things, oleh Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs.

Bab 9. Lanskap teknologi Internet of Things yang kompetitif (Lanjutan)

Oleh Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs

9.3 PILIHAN TEKNOLOGI CIoT (Lanjutan)

9.3.2 TEKNOLOGI CIoT YANG AKAN DIPILIH

Pilihan solusi CIoT adalah keputusan yang perlu diambil oleh pelaku pasar yang berbeda. Di satu sisi, operator jaringan selulerlah yang harus memutuskan teknologi CIoT mana yang akan ditambahkan ke jaringan yang ada. Di sisi lain, adalah produsen perangkat dan penyedia layanan IoT, yang memilih opsi konektivitas IoT mana yang mereka kembangkan untuk layanan IoT mereka. Dapat diharapkan bahwa pilihan solusi yang berbeda akan hidup berdampingan.

9.3.2.1 Perspektif Operator Jaringan Seluler

Untuk operator jaringan seluler, keputusan tentang teknologi CIoT mana yang akan digunakan dan dioperasikan memiliki banyak aspek. Ada dua sisi tertentu yang perlu dipertimbangkan:

• Strategi jaringan seluler jangka panjang dan aset yang ada,

• Strategi segmen pasar IoT.

Operator jaringan seluler biasa memiliki satu atau lebih jaringan seluler yang digunakan. Semakin banyak, teknologi radio yang berbeda disediakan melalui jaringan teknologi multiradio tunggal. Misalnya, base station yang sama dapat digunakan untuk transmisi GSM, UMTS/HSPA, atau LTE. Tetapi ada juga penerapan di mana jaringan untuk 2G, 3G, dan 4G agak independen dalam penerapan dan pengoperasiannya.

Selain itu, operator jaringan seluler memiliki lisensi spektrum dari regulator nasional, yang memberikan hak untuk mengoperasikan jaringan dalam spektrum yang ditetapkan. Lisensi spektrum biasanya tahan lama, seperti misalnya, 20 tahun; ini dimotivasi dengan menyediakan operator jaringan dengan keamanan ekonomi. Pengembalian investasi untuk biaya pemasangan jaringan teknologi baru yang sangat tinggi dapat direncanakan dalam jangka waktu yang lama. Pada saat berakhirnya izin spektrum, kontes perizinan spektrum, seperti lelang spektrum, diprakarsai oleh regulator untuk memberikan izin spektrum baru. Secara umum, setiap peta jalan pembangunan jaringan oleh operator adalah keputusan jangka panjang dan perlu mempertimbangkan setidaknya elemen berikut:

• Berapa lama izin spektrum yang ada berlaku, teknologi apa yang boleh dioperasikan dalam spektrum, dan kapan proses realokasi spektrum baru direncanakan oleh regulator?

• Bagaimana status pembangunan jaringan untuk berbagai teknologi radio, khususnya GSM dan  LTE, dan berapa pangsa pasar operator ?

• Bagaimana pembangunan jaringan dari operator pesaing dan berapa pangsa pasar mereka?

• Apa maksud strategis operator terkait IoT?

• Layanan apa yang direncanakan untuk disediakan, dan peran apa yang diinginkan operator untuk menangani pasar IoT (misalnya, sebagai penyedia konektivitas atau juga sebagai penyedia/pengaktif layanan)?

• Berapa kematangan pasar untuk layanan IoT?

• Segmen IoT apa yang ingin ditangani oleh operator?

Perlu dicatat bahwa pertanyaan di atas diangkat dari perspektif pengoperasian jaringan operator di negara tertentu. Namun, beberapa operator aktif di banyak negara dan bahkan di beberapa benua. Bahkan jika keputusan sebagian besar dibuat per negara, operator mungkin ingin menyelaraskan keputusan di beberapa wilayah di mana ia mengoperasikan jaringan.

Saat melihat opsi teknologi CIoT, karakteristik berikut dapat diidentifikasi, yang akan memengaruhi keputusan operator.

Sebagai dasar, kami berasumsi bahwa ada insentif yang sangat besar dari operator untuk menggunakan kembali infrastruktur jaringan seluler yang ada untuk menerapkan salah satu teknologi CIoT. Secara alami, EC-GSM-IoT dapat dengan mudah digunakan berdasarkan infrastruktur GSM dan dengan menggunakan spektrum GSM. Sumber daya jaringan GSM dan spektrum GSM akan dibagi antara penggunaan GSM dan penggunaan EC-GSM-IoT. LTE-M dan NB-IoT dapat digunakan berdasarkan infrastruktur LTE dan dengan menggunakan spektrum LTE; Jaringan LTE dan sumber daya spektrum akan dibagi antara penggunaan LTE, LTE-M, dan NB-IoT. Di sebagian besar konfigurasi jaringan, dapat diharapkan bahwa penyebaran EC-GSM-IoT, LTE-M, dan NB-IoT dapat diwujudkan sebagai pembaruan perangkat lunak untuk jaringan GSM atau LTE yang digunakan. Ini menyiratkan bahwa pengenalan CIoT ke pasar dapat direalisasikan oleh operator dengan lebih cepat dan dengan total biaya kepemilikan yang rendah.

Untuk layanan IoT, diharapkan banyak layanan mengharapkan masa pakai layanan yang panjang, misalnya, satu dekade. Harapan ini harus diatasi dengan jaringan CIoT. Akibatnya, keputusan teknologi CIoT juga digabungkan dengan strategi jangka panjang operator untuk jaringan seluler yang berfokus pada layanan telepon dan broadband seluler. Jika operator bermaksud untuk mentransisikan penyebaran GSM ke, misalnya, LTE atau 5G di masa mendatang, pengenalan EC-GSM-IoT tampaknya merupakan pilihan yang dipertanyakan, karena setiap pengguna EC-GSM-IoT jangka panjang akan membutuhkan untuk mempertahankan jaringan GSM. infrastruktur beroperasi untuk waktu yang lama.

GSM saat ini masih merupakan teknologi jaringan seluler, yang mencakup sebagian besar dunia. Menurut Referensi [55] pada tahun 2016 sekitar 90% populasi dunia berada dalam jangkauan jaringan GSM, dan ini diperkirakan akan meningkat menjadi w95% pada tahun 2022. Sebaliknya, pada tahun 2016 hanya sekitar 40% populasi berada dalam jangkauan jaringan GSM. cakupan jaringan LTE, yang diperkirakan akan meningkat menjadi lebih dari 80% pada tahun 2022. Namun, ada variasi regional yang sangat besar dalam penyebaran teknologi seluler. Untuk memberikan beberapa contoh dari Referensi [55], di Timur Tengah dan di Afrika hanya 5% dari langganan seluler pada tahun 2016 adalah langganan LTE (yang juga memungkinkan untuk menggunakan WCDMA/HSPA dan GSM); jumlah ini diperkirakan akan meningkat menjadi sekitar 30% pada tahun 2022. Sekitar 20% dari langganan hanya untuk GSM dan sebagian besar adalah untuk WCDMA/HSPA (yang juga memungkinkan untuk menggunakan GSM tetapi tidak LTE). Di wilayah seperti Timur Tengah dan Afrika, GSM diprediksi akan terus menjadi teknologi penting selama bertahun-tahun yang akan datang, meskipun di wilayah lain peran GSM dalam jangka menengah dan panjang kurang pasti. Melihat Amerika Utara, sudah pada tahun 2016 65% dari langganan seluler adalah langganan LTE. Untuk tahun 2022 sangat sedikit yang tidak mendukung LTE [lihat Catatan 1] langganan diramalkan. Perbedaan tersebut akan menghasilkan preferensi yang berbeda dari solusi CIoT untuk operator yang berbeda di wilayah yang berbeda. [Catatan 1:Sebagai langganan berkemampuan LTE pada tahun 2022, kami menghitung di sini prediksi langganan LTE serta langganan 5G, yang dianggap sepenuhnya kompatibel untuk operasi di jaringan LTE.]