當準備設計用于大規模聯網的物聯網設備時，如何選擇適合的IoT標準是產品方案設計之初就需要解決的一個問題，其決定我們設備需要哪些硬件以及設備發布時應用的運營商。

隨著2G和3G網絡的沒落，現有大規模蜂窩物聯網設備可能會使用以下4G LTE標準：LTE Cat.1、LTE-M或NB-IoT。我們需要先了解LTE Cat.1、LTE-M、NB-IoT各自的特點優勢，以便合理地進行選擇。

LTE Cat.1

Cat.1技術是LTE（Long-Term Evolution）技術的一種調制及編碼技術。2007年，第三代合作伙伴計劃（3GPP）開始制定LTE標準，旨在提供更高的數據傳輸速率、更低的延遲和更好的頻譜利用率。2008年，標準化機構3GPP第8版定義了五個類別的用戶設備 (UE) 規范。LTE Cat.1定義最大數據傳輸速率為5Mbps上傳（5Mbps UL）和10Mbps下載（10Mbps DL）。

Cat.1技術可以提供相對較高的數據傳輸速率，同時又具有低功耗、低成本的特點，可以為物聯網設備的連接提供更好的解決方案。因此，Cat.1技術可以看作是在LTE技術基礎上的一種針對物聯網設備的優化和拓展。

Cat.1的主要特點

全球通用：Cat.1技術采用LTE技術，是一種全球通用的連接技術，可以在全球范圍內使用，不必考慮不同地區和國家的無線通信標準和頻段。

低功耗：采用單載波頻分復用技術（SC-FDMA）和半透明自適應調制（16-QAM）技術，這兩種技術可以有效地降低功耗，使得設備可以具備更長的電池壽命。不過NB-IoT也具有低功耗的優勢，在無線抄表等場景應用廣泛。

高速傳輸：相比其他低功耗、低帶寬的連接技術，Cat.1技術可提供更高的數據傳輸速率，最高可達到10Mbps的下行速率和5Mbps的上行速率。

低成本：Cat.1通過使用較少的硬件資源來實現高速傳輸，這有效地降低設備的成本。相對于Cat.4，Cat.1無需重新建網，能夠無縫接入現有的4G網絡中。

可靠性：通過信道編碼和自適應調制等多項技術優化，Cat.1可以提高數據傳輸的可靠性和穩定性。

LTE Cat.1在成本和組網方面的優勢，為其拿下了大部分市場。其主要應用場景包括：車聯網、物聯網零售應用、家庭安全系統、智能穿戴設備等。

NB-IoT

如今，物聯網行業正在尋找更低成本的芯片組和模塊，許多物聯網系統已不再需要較高的傳輸速率。窄帶物聯網 (NB-IoT) 標準專為數據要求較低的物聯網設備而設計。在3GPP第14版中將數據傳輸速率限制為大約160Kbps。如果我們不需要較高的數據傳輸速率，可以選擇NB-IoT來降低產品的成本和功耗。

NB-IoT的主要特點

低功耗：低功耗是NB-IoT最主要的特性之一，NB-IoT設備能夠提供更長的電池壽命，并且成本更低。它通常用于低功耗和不頻繁的數據傳輸設備。

廣覆蓋：NB-IoT改善了室內網絡覆蓋范圍，室內覆蓋能力強，可滿足偏遠地區的廣覆蓋需求和地下車庫等深覆蓋需求。

大連接：NB-IoT支持網絡中更多數量的設備。同一基站下，NB-IoT可以提供比現有無線通信技術50~100倍的連接數。

低成本：與LoRa相比，NB-IoT無需重新建網部署；且低速率、低功耗、低帶寬同樣使NB-IoT芯片模組具有低成本優勢。

NB-IoT的常見應用場景：智慧農業應用、智能建筑應用、環境污染監測系統、工業物聯網傳感器等。

LTE-M

就數據傳輸速率限制而言，LTE-M的數據傳輸速率介于NB-IoT和Cat.1之間；LTE-M數據傳輸速率高達1.1Mbps。除此之外，LTE-M與NB-IoT都降低了大規模物聯網系統的成本、功耗和網絡容量。

Cat.1適用于世界所有的蜂窩網絡，如果我們的產品需要面向全球市場，那么Cat.1是最優選擇。若我們產品的數據傳輸數據需求介于NB-IoT和Cat.1的數據傳輸速率之間，那么LTE-M在大規模物聯網應用中更具優勢。

LTE-M的主要特點

速率高：LTE-M支持上下行最大1Mbps的峰值速率，可滿足語音、低速視頻等物聯網應用需求。

可定位：低成本的定位技術使其可應用于物流跟蹤、貨物跟蹤等場景。

可移動性：LTE-M支持連接態的移動性。

支持語音：LTE-M支持VoLTE語音，可用于可穿戴設備中。

LTE-M主要應用于智能穿戴、智能家居、醫療監測等物聯網場景。

如何選擇NB-IoT、Cat.1或Cat.M？

首先，我們需求的產品是不同的，我們需要根據產品需求或項目需求來進行選擇，NB-IoT、Cat.1、Cat.M都有屬于自己的優勢。

01

產品性能

首先要確定產品的關鍵需求，例如：設備是否對數據傳輸速率有較高的要求，如有較高要求就需要選擇具有較高傳輸速率的Cat.1來開發我們的產品。同時關于產品性能方面，對功耗、延遲、可靠性也會有所要求，例如設計的產品為移動端產品，不方便布線以及安裝電源，就會采用電池供電的方式，所以在選擇時可以優先考慮低功耗產品，最終結合其他需求選擇出合適的協議。

02

成本

成本在任何產品和項目中都是重要的，需要根據項目預算來加以選擇。在選擇LTE產品時，我們不僅要關注開發成本、物料成本，同時還需要考慮將會在運營商上面付出的成本，當我們的產品應用時間較長，那付出的運營商費用會更高。

03

項目周期

產品的開發難度、物料供貨周期、生產測試難度也是需要考慮的一個重要因素。