A NB-IoT e LTE-M (ou CAT-M1) são protocolos de comunicação na área de telecomunicações classificadas como LPWA – Low Power Wide Area ou, em tradução livre, grande alcance com baixo consumo de energia.
Esses protocolos são exclusivos para aplicações M2M e são variantes do 4G. Porém, são de banda estreita. Ou seja, eles trafegam uma baixa taxa de dados (códigos binários), como é o caso da maior parte de aplicações de telemetria.
O protocolo NB–IoT está mais voltado a dispositivos estáticos e o LTE-M para aplicações que demandam mobilidade.
Ambos reduzem o consumo de energia dos dispositivos das aplicações M2M, aumentando a vida útil do equipamento, que pode durar até 10 anos sem a necessidade de troca da bateria.
Além disso, a utilização do NB-IoT e LTE-M viabiliza o tráfego de dados em longas distâncias, ambientes remotos ou de subsolo, devido a sua baixa frequência (700MHz).
Anteriormente, essa frequência era utilizada para o sinal analógico de televisões e está sendo liberada aos poucos pela Anatel para a utilização por parte das operadoras.
O uso da frequência 700MHz é relevante por sua alta capacidade de penetração e seu longo alcance. O NB-IoT e LTE-M chegam a ter uma cobertura de 20 a 50 quilômetros, com apenas uma torre de telefonia. Para você ter uma ideia, em testes realizados pela TIM com NB-IoT, o tráfego de dados alcançou até 100km.
Narrowband IoT (NB-IoT)
A NB-IoT é uma tecnologia de LPWAN (sigla para Área Ampla de Baixa Potência) que se conecta com “coisas” de baixa complexidade.
Geralmente é usada em ambientes em que a conectividade (3G/4G e Wi-Fi) pode não funcionar de forma satisfatória, como espaços muito fechados (estacionamentos e grandes edifícios) e na área rural.
A tecnologia melhora significativamente o consumo de energia dos dispositivos de Internet das Coisas, a capacidade do sistema e a eficiência do espectro, especialmente em cobertura interna.
Outro destaque é que a NB-IoT tem bateria de longa duração e os dispositivos embarcados com a rede podem ter uma vida útil de 10 anos.
A rede NB – IoT responde melhor por dispositivos estáticos – como aplicações em iluminação pública, lixeiras, bueiros inteligentes, sistemas de alarmes, medidores inteligentes de água, luz e gás.
LTE CAT-M1
LTE-CAT-M1 é usada em aplicações que exigem mais mobilidade, como tratores em um campo ou dispositivos para rastrear veículos, porque tem um alcance de 100 quilômetros e uma taxa de transmissão de 1Mbps. Assim como a NB-IoT, a tecnologia também possui uma bateria de longa duração e um custo baixo.
Onde a LTE-M pode ser usada:
Setor automotivo e transporte: a tecnologia suporta a transferência de dados entre células da rede enquanto um carro está em movimento. Portanto, ela é adequada para rastreamento de veículos, rastreamento de ativos e gerenciamento de frota.
Tecnologia LTE-M apresenta melhor performance em aplicações que demandam mais mobilidade, como rastreamento de veículos, de animais, de objetos de alto valor ou até mesmo em sistemas de pagamento P.O.S.
Tudo indica estarmos na última temporada, e aparece um novo protagonista neste cenário, o CAT-M1, uma evolução natural do 2G.
Com vantagens como menor uso de bateria, maior cobertura (por causa da frequência usada pelas operadoras locais), menor latência e uma banda de até 1Mb/s (contra a média de 15Kb/s do 2G), essa nova tecnologia não é um pouco melhor, é muito melhor que o 2G.
Acompanhando de perto essa transição, recebemos as seguintes informações por parte das operadoras. A Vivo sugere que os clientes se preparem para a nova rede CAT-M. Cerca de 35% de sua rede 4G já está pronta e operando em CAT-M e NB-IoT. Não há data marcada, mas admite que a cobertura está caindo e que tem dificuldade em manter a capacidade e performance. Já fez refarming no país todo transferindo algumas frequências de 2G para aproveitar em 4G.
A Claro aconselha que os clientes se preparem para a nova rede CAT-M. Aproximadamente 95% de sua rede 4G está pronta e operando em CAT-M e NB-IoT. Não há data marcada, mas também admite que tem dificuldades para manter a mesma cobertura e capacidade em 2G. Indica também que a rede 3G pode seguir o mesmo caminho ou mesmo ser reduzida mais cedo que a rede 2G.
Já a TIM não tem data marcada nem plano de redução. Implementou uma rede NB-IoT e não tem planos para CAT-M. Indica que fará compartilhamento de redes com a Vivo em 2G. Usa a rede Oi para melhorar sua cobertura em 2G em planos mais estáveis pela dupla cobertura.
Não sabemos com exatidão quando a transição acontecerá, mas sabemos que vai acontecer. É bastante provável que aconteça dentro do ciclo de vida dos equipamentos que estão sendo comprados agora. As empresas precisam analisar com atenção as opções de equipamentos híbridos, ou seja, que possam suportar 2G e CATM e ao mesmo tempo garantir uma vida útil longa para seu investimento. Infelizmente há risco de que os equipamentos 2G possam vir a não funcionar em algum ponto no futuro, que pode estar bem próximo.
– Banda 7 (2600 MHz) – Vivo, Claro, Tim e Oi
O 4G foi implantado no Brasil relativamente às pressas, por conta das exigências da FIFA para a Copa das Confederações de 2013 e da Copa do Mundo de 2014. Na época, a faixa escolhida para a operação foi a de 2600 MHz, uma vez que a banda de 700 MHz (preferida pelas operadoras) estava ocupada pela TV analógica.
Por outro lado, o 4G de 2600 MHz apresentava alguns pontos fracos. Em primeiro lugar, o seu baixo alcance demanda a instalação de um número maior de torres, o que poderia encarecer os custos em regiões com densidade demográfica menor. Além disso, a sua baixa penetração em paredes prejudica a recepção em ambientes internos.
– Banda 3 (1800 MHz) – Vivo, Claro, Tim e Oi
Como a desativação da TV analógica demorou mais do que o previsto, as operadoras brasileiras começaram a procurar alternativas para o 4G. A saída encontrada foi utilizar a faixa de 1800 MHz, que até então era exclusiva da redes 2G. Embora ainda não fosse tão vantajosa como a tão desejada faixa de 700 MHz, a banda 3 oferecia pontos positivos em relação ao 4G de 2600 MHz:
O primeiro é que como se trata de uma rede com frequência menor, o 4G de 1800 MHz consegue cobrir uma área maior com a instalação de menos antenas. A segunda vantagem é que os sinais deste espectro também tinham penetração melhor em paredes, melhorando a recepção interna. Por fim, a terceira é que é possível combinar as duas redes para alcançar velocidades maiores.
– Banda 28 (700 APT MHz) – Vivo, Claro e Tim
Com o avanço da TV Digital e a liberação do espectro que abrangia a TV analógica, a Anatel finalmente liberou o 700 MHz para a utilização do 4G no Brasil. Como dito anteriormente, a banda 28 consegue alcançar longas distâncias, o que a torna muito mais atrativa para cidades do interior. Além disso, nos grandes centros, esta é a faixa que promete entregar a maior recepção em ambientes internos. Além do Brasil, a faixa de 700 MHz é utilizado para o LTE em países como os Estados Unidos. No entanto, as operadoras brasileiras utilizam uma tecnologia batizada de Asia-Pacific Telecommunity (APT), que faz com que os aparelhos desenvolvidos para as redes norte-americanas (bandas 13) fossem incompatíveis com as daqui (Banda 28).
