Cat M1 Wireless: Wat is het, waar is het voor en waarom zou je het gebruiken?

Categorie M1, of Cat M1 (soms ook afgekort als LTE-M) is een mobiele low-power wide area netwerk (LPWAN) netwerktechnologie, speciaal gemaakt voor IoT projecten. Cat M1 biedt gemiddelde uploadsnelheden tussen de 200 en 400 kbps. Je leest het goed, KILOBITS per seconde. In de moderne wereld van Gigabit internet (één miljoen kilobits) snelheden klinkt dat misschien nutteloos voor de gemiddelde gebruiker. Maar in de wereld van de industriële IoT gaat het echter om de kwaliteit van data over een langere periode. Niet zozeer om de kwantiteit of de overdrachtssnelheid.

Industrie 4.0, Edge computing en het IoT zijn gigantisch impactvolle vooruitgangen. Mobiele data is het bindmiddel die dat allemaal mogelijk maakt. Denk er maar eens over na. Voordat smartphones de norm waren, was browsen iets wat je alleen deed op je desktop of bij Wi-Fi hotspots. Smartphones veranderden de manier waarop je toegang tot het internet kreeg en opende een hele nieuwe wereld van informatie en productiviteit. Dit maakte de baan vrij voor verbeteringen in het integreren van mobiele datatechnologie in het bredere computerlandschap. Ondanks de lage snelheden, is Cat M1 een goed voorbeeld van deze vooruitgang. Het is een krachtige tool voor de evoluerende connectiviteit tussenn mensen, plaatsen en dingen.

Mobiele connecties voor IoT

Met de groei van de markt voor IoT volgt de groei in het gebruik van op een mobiel netwerk aangesloten apparaten. Het is geen verrassing dat always-on connectiviteit, onafhankelijk van ethernet of wifi, een aantrekkelijke optie is voor innovators. Vooral wanneer die apparaten op plaatsen staan waar internettoegang of wifi niet beschikbaar is. Ook wanneer een back-up optie nodig is voor het geval het internet uitvalt.

We willen dat onze pc’s zo snel mogelijk zijn, zelfs wanneer we mobiele data gebruiken. We hebben geen tijd om te wachten op ladende internetpaginas of bufferende video’s. Maar als het gaat om lichte edge apparaten die kleine datapakketten verwerken en verzenden, dan is snelheid lang niet zo belangrijk als de maandelijkse of jaarlijkse operationele kosten. Dit is waar technologieën als Cat M1 uitblinken. Het type informatie wat tussen de meeste industriële IoT apparaten, of van de apparaten naar de cloud worden gedeeld, is heel anders dan wat mensen normaal gesproken via 4G of 5G versturen. Daardoor zijn standaard datatarieven vaak duurder dan wat er voor IoT nodig is. Dus lager energieverbruik, minder bandbreedte en lagere kosten waren noodzakelijk om de connected technologie te doen groeien.

De groei van Cat M1 LTE

Door de focus op betrouwbaarheid en kostenefficiëntie van industriële IoT ontwikkelingen, worden langzamere narrowband LTE-opties zoals Cat M1 een steeds aantrekkelijkere optie voor Industrie 4.0 projecten van vandaag. Cat M1 wireless is een kosteneffectief alternatief voor de duurdere (maar wel snellere) draadloze opties. Dit komt omdat ze veel minder energie en bandbreedte gebruiken dan andere mobiele data opties. Deze modems werken in sommige gevallen zelfs op batterijen of zonnepanelen. Dit maakt het mogelijk om apparaten te installeren op afgelegen locaties waar betrouwbaar internet en stroomtoevoer niet beschikbaar zijn. Dit alles voor schaalbare kosten die de groei van het project niet belemmeren.

Daarnaast zijn de prijzen voor Cat M1 mobiele netwerk service meestal compleet anders dan de meer mainstream 3-, 4- of 5G-pakketten. Omdat de datapakketjes kleiner zijn en vaak minder regelmatig verstuurd worden is bandbreedtegebruik minimaal. Daarom vragen providers die Cat M1 aanbieden vaak veel minder voor serviceabonnementen. In Nederland bieden de meeste providers zoals KPN of Vodafone speciale prijs- en servicemodellen voor Cat M1.

Betekent dit dat Cat M1 altijd het beste goedkope alternatief is voor een standaard LTE service? Niet helemaal……

Wanneer kun je overwegen om Cat M1 te gebruiken?

Cat M1 is ontworpen voor maximale efficiëntie. Als jouw toepassing vraagt om het verzenden van grote datapakketten, een constante connectie of snelle dataoverdracht dan is Cat M1 wellicht geen goede oplossing. Web browsing bijvoorbeeld, wordt vaak gezien als een basisfunctionaliteit van internet voor consumenten. Maar Cat M1 gebruiken om je favoriete websites te browsen zal snel je geduld op de proef stellen. Het type netwerk-connectiviteit dat je nodig hebt moet bepaald worden door de vereiste functionaliteit. Niet door de prijs van de modem of service.

Het is ook belangrijk om te vermelden dat Cat M1 niet zo plug-and-play is als andere LTE-oplossingen. Er is geen bridge driver in Windows of Linux die Cat M1 modems ondersteunt. Toepassingen moeten geschreven worden om direct met de modem te communiceren, dit vereist directe AT commands. Voor degenen die geïnteresseerd zijn in het integreren van Cat M1 technologie in een project hebben we wat voorbeeldcode en documentatie om je te helpen starten. Je zult waarschijnlijk ook moeten gaan werken met je mobiele internetprovider en daarnaast wat in-house development doen om informatie effectief te versturen.

Cat M1 vs NB-IoT

Buiten Cat M1 is er een andere technologie die vaak geassocieerd wordt met industriële IoT projecten: Narrowband Internet of Things (NB-IoT). NB-IoT is een andere LPWAN technologie die met een nog smallere bandbreedte werkt (180 kHz) vergeleken met Cat M1 (1.4 MHz). Dankzij het lage bandbreedtegebruik zijn dataoverdrachtssnelheden nog langzamer dan bij Cat M1: voor uploads slechts 26 kbps. Een beperking van NB-IoT (buiten zijn langzame dataoverdracht) is dat het alleen gebruikt kan worden voor stationaire toepassingen. Het kan namelijk niet switchen tussen mobiele netwerk torens. In een toekomstige blogpost gaan we dieper in op de verschillen tussen Cat M1 en NB-IoT.

Cat M1 is een mobiele netwerktechnologie die specifiek is ontworpen voor connected apparaten. Het is een van de vele manieren om je IoT project aan te sluiten op een netwerk. Elke connectiviteitstoepassing is uniek en Cat M1 past niet bij iedere LTE-connected toepassing. Welke connectiemethode en -technologie het beste past bij jouw toepassing, hangt af van het type en de hoeveelheid data en de uploadfrequentie die je nodig hebt. Voor lichte toepassingen die periodiek kleine datapakketten verwerken en versturen kan Cat M1 een echte gamechanger zijn. Je zult ook rekening moeten houden met welke combinatie van connectiemethoden en welk mobiel netwerk het beste past bij jouw toepassing.

We hebben eerder de verschillende opties om apparaten aan te sluiten met mobiele netwerktechnologie besproken, inclusief onze eigen lijn van aanpasbare producten met ondersteuning voor Extrovert 4G LTE. Maar het is altijd verstandig om contact op te nemen met ons team over het gebruik van mobiele data in onze systemen. Op die manier kunnen we helpen met het bepalen van de beste implementatiemethode.

Contact opnemen?

Klik hier om contact op te nemen met een van onze systeemexperts voor meer informatie om te beginnen met Cat M1 of andere LTE-enabled computers. Of bekijk onze volledige lijn van systemen met 4G-mogelijkheden.