Wat is Cat M?
LTE Cat M (ook bekend als LTE-M) is een LPWA-technologie (Low Power Wide Area) die is ontworpen ter ondersteuning van ‘Massive IoT’, waardoor miljarden verbonden apparaten via mobiele netwerken kunnen communiceren. Op dit moment verwijst Cat M doorgaans naar Cat M1, terwijl de invoering van Cat M2 nog een paar jaar op zich laat wachten.
LTE Radiotechnologie maakt gebruik van „categorieën“ om de mogelijkheden van apparaten op een LTE -netwerk te definiëren. Zo ondersteunt Cat 1 bijvoorbeeld downloadsnelheden tot 10 Mbps, terwijl Cat 4 met behulp van carrier aggregation tot 150 Mbps haalt. Cat M1-apparaten werken via een smal kanaal van 1,4 MHz met downloadsnelheden van ongeveer 589 Kbps en uploadsnelheden tot 1,1 Mbps (3GPP Release 14). Oudere Cat M-versies bieden een iets lagere doorvoersnelheid.
Cat M biedt aanzienlijke voordelen voor zowel mobiele netwerkoperators (MNO's) als aanbieders van IoT-oplossingen:
- Voor mobiele netwerkoperators betekent de smalle bandbreedte van Cat M dat elke zendmast meer apparaten kan ondersteunen, wat de spectrumefficiëntie en de economische rendabiliteit van het netwerk ten goede komt.
- Voor IoT-ontwikkelaars biedt Cat M goedkopere modules, een langere batterijduur en snellere verbindingstijden, waardoor het ideaal is voor apparaten met een beperkt stroomverbruik.
Energiebesparende functies van Cat M
Cat M bevat diverse energiebesparende verbeteringen waardoor het uitermate geschikt is voor IoT-toepassingen op batterijvoeding:
Energiebesparingsmodus (PSM)
Met PSM kan een IoT-apparaat gedurende langere tijd in de „slaapstand“ blijven zonder door het netwerk te worden gewekt. Normaal gesproken schakelen apparaten tussen de IDLE- en ACTIVE-modi, waarbij ze stroom verbruiken tijdens netwerkoproepen. Met PSM kunnen apparaten slaapperiodes afspreken (van uren tot dagen), en slaat het netwerk een beperkte hoeveelheid gegevens op (bijvoorbeeld de laatste 100 bytes) om deze te verzenden zodra het apparaat weer ontwaakt.
Extended Discontinuous Reception (eDRX)
Met eDRX gaan apparaten volgens een vaste cyclus (de eDRX-cyclus) in de slaapstand en worden ze weer geactiveerd, waardoor ze minder vaak worden opgeroepen. Apparaten spreken deze cyclus af met het netwerk om onnodige activeringen te voorkomen. Zo kan eDRX de oproeppauzes bijvoorbeeld verlengen van de standaard 1,28 seconden tot maximaal 10,24 seconden, waardoor de batterij nog langer meegaat.
PSM en eDRX vullen elkaar aan, en de meeste moderne Cat M-netwerken ondersteunen beide. Door ze te combineren wordt het stroomverbruik van IoT-apparaten in het veld aanzienlijk verminderd.
Huidige beperkingen van Cat M-netwerken
Ondanks de voordelen brengt Cat M ook enkele nadelen met zich mee:
- Lagere bandbreedte: De gemiddelde snelheden in de praktijk liggen rond de 300 Kbps, waardoor deze verbinding niet geschikt is voor toepassingen die een hoge doorvoercapaciteit vereisen.
- Beperkte wereldwijde dekking: Cat M is niet in alle landen beschikbaar, en zelfs waar LTE beschikbaar is, ondersteunen nog niet alle providers Cat M.
- Risico op voorrang: In gebieden met veel verkeer kunnen apparaten van categorie M tijdelijk worden losgekoppeld om voorrang te geven aan gebruikers van een hogere categorie ( LTE ).
Typische toepassingen van Cat M
Cat M is ideaal voor apparaten met een laag stroomverbruik, die kleine datapakketten verzenden en geen constante verbinding nodig hebben. Voorbeelden hiervan zijn:
- Tracering van bedrijfsmiddelen (bijv. afvalbakken, containers)
- Slimme meters (bijv. water-, elektriciteits- en luchtkwaliteitssensoren)
- Slimme landbouw en irrigatie
- Industriële sensoren op moeilijk bereikbare locaties of op locaties die niet op het elektriciteitsnet zijn aangesloten
In wezen profiteert elk apparaat dat wordt gevoed door een kleine, niet-vervangbare batterij van de efficiëntie van Cat M.
Wanneer LTE Cat 1 beter is dan Cat M
Als uw IoT-oplossing een permanente, ‘altijd actieve’ verbinding vereist, is LTE Cat 1 of hoger (Cat 3/4) wellicht een betere keuze. In deze gevallen:
- Apparaten maken geen gebruik van de energiebesparende functies van Cat M.
- Voor regelmatige of omvangrijke gegevensoverdrachten is meer bandbreedte nodig.
- Er is een bredere dekking van het „ LTE “ nodig, met name in landen waar Cat M nog niet wordt ondersteund.
- Je maakt gebruik van communicatieprotocollen zoals PPP, die minder goed samengaan met de slaapmodi van Cat M.
KORE en LTE-M voor IoT
KORE is een toonaangevende wereldwijde leverancier van IoT-oplossingen met diepgaande expertise en een brede dekking op het gebied van LTE-M (Cat M)-connectiviteit. Met de overname van de IoT-activiteiten van Twilio heeft KORE zijn vermogen om schaalbare, betrouwbare en veilige mobiele connectiviteit te bieden voor alle categorieën van LTE – inclusief Cat M – verder versterkt.
De wereldwijde ‘ eSIM ’- en ‘multi-carrier Super SIM ’-oplossingen van KORE zijn ontworpen om automatisch het beste beschikbare netwerk voor uw apparaat te selecteren – of u nu batterijgevoede sensoren in afgelegen gebieden inzet of mobiele apparaten die een consistente wereldwijde dekking vereisen.
KORE ondersteunt Cat M-apparaten op een breed scala aan netwerken wereldwijd en biedt geavanceerde functies zoals:
- eDRX en PSM-ondersteuning voor een langere levensduur van de batterij
- Gecentraliseerd apparaatbeheer via het KORE One™-platform
- Diensten op het gebied van naleving van regelgeving en certificering
- Wereldwijd bereik in meer dan 190 landen
Of u nu een oplossing voor slimme meters, een netwerk van milieusensoren of mobiele tracking voor logistiek implementeert: KORE biedt u de flexibiliteit en controle om de connectiviteit te optimaliseren op het gebied van stroomverbruik, prestaties en kosten.
Klaar om Cat M in gebruik te nemen?
Neem contact op met KORE om de mogelijkheden voor IoT-connectiviteit te verkennen of vraag een test-simkaart aan om de dekking en prestaties voor uw apparaten te beoordelen.
Gepubliceerd op 29 april 2025.