Selecionando a Tecnologia Celular IoT Ideal

Nota do Editor: À medida que a demanda por dispositivos IoT cresce, tecnologias celulares adaptadas para IoT estão se tornando essenciais. Desenvolvedores agora precisam de orientação aprofundada sobre seleção da solução certa.

Extraído de Cellular Internet of Things, esta série explica conceitos-chave e aplicações práticas de IoT celular.

Anteriormente na série, exploramos a paisagem celular em evolução, o papel do IoT, e as tecnologias que permitem comunicações massivas de tipo máquina (mMTC) e comunicações ultra‑confiáveis de baixa latência (URLLC).

Elsevier oferece este e outros livros de engenharia com 30% de desconto. Clique aqui e use o código ENGIN318 no checkout.

Adaptado de Cellular Internet of Things por Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman e Joachim Sachs.

Capítulo 9. A Paisagem Competitiva de Tecnologia IoT (Continuação)

9.3 Escolha da Tecnologia Celular IoT (Continuação)

9.3.2 Qual Tecnologia CIoT Selecionar

Escolher uma solução IoT celular (CIoT) envolve múltiplos stakeholders. Operadoras de rede móvel decidem qual tecnologia CIoT integrar em suas redes existentes, enquanto fabricantes de dispositivos e provedores de serviço escolhem opções de conectividade que melhor se ajustam às suas aplicações. Na prática, várias tecnologias coexistirão.

9.3.2.1 Perspectiva da Operadora de Rede Móvel

Para operadoras, a decisão é multifacetada, equilibrando estratégia de rede de longo prazo, ativos atuais e segmentos de mercado IoT alvo. Considerações-chave incluem:

• Estratégia de rede móvel de longo prazo e ativos existentes
• Estratégia de segmento de mercado IoT

A maioria das operadoras roda múltiplas tecnologias de rádio em uma única rede. Por exemplo, uma estação base pode suportar GSM, UMTS/HSPA e LTE simultaneamente. Em alguns casos, redes 2G, 3G e 4G são gerenciadas separadamente.

Operadoras detêm licenças de espectro concedidas por reguladores nacionais, frequentemente válidas por 20+ anos. Essas licenciam garantem estabilidade econômica, permitindo que operadoras planejem roll‑outs de infraestrutura de alto custo sobre horizontes longos. Quando uma licença expira, reguladores tipicamente realizam leilão de espectro para realocar frequências. Consequentemente, planos de build‑out de rede devem considerar:

• Validade da licença, tecnologias permitidas, e timelines de realocação futura
• Status atual de build‑out para cada tecnologia de rádio e market share
• Redes de competidores e market shares
• Intenção estratégica sobre serviços IoT (provedor de conectividade vs. habilitador de serviço)
• Maturidade do mercado e segmentos IoT alvo

Embora decisões sejam frequentemente país‑específicas, operadoras com footprint multi‑país podem buscar harmonização regional.

Ao avaliar opções CIoT, operadoras tipicamente priorizam reuso de infraestrutura existente. EC‑GSM‑IoT alavanca infraestrutura e espectro GSM, compartilhando recursos com tráfego GSM legado. LTE‑M e NB‑IoT constroem sobre infraestrutura e espectro LTE, compartilhando recursos LTE. Em muitas implantações, introdução de CIoT é uma atualização de software, permitindo rollout rápido a baixo custo total de propriedade.

Serviços IoT frequentemente requerem ciclos de vida longos — às vezes uma década ou mais — então operadoras devem alinhar escolhas CIoT com sua estratégia de rede de longo prazo. Se uma operadora planeja aposentar GSM em favor de LTE ou 5G, implantar EC‑GSM‑IoT pode ser subótimo, pois prenderia operadoras a manter hardware GSM por muitos anos.

GSM permanece a tecnologia celular mais difundida, cobrindo cerca de 90% da população global em 2016 e projetada para atingir 95% até 2022 (Ref. [55]). Cobertura LTE era aproximadamente 40% em 2016, esperado exceder 80% até 2022. Disparidades regionais são significativas: no Oriente Médio e África, penetração LTE era apenas 5% em 2016 (crescendo para ~30% até 2022), enquanto assinaturas GSM‑only eram cerca de 20% e a maioria das outras era WCDMA/HSPA. Na América do Norte, 65% das assinaturas móveis eram LTE em 2016, com projeção de assinaturas non‑LTE próximas de zero para 2022. Essas variações influenciam preferências de tecnologia CIoT across regiões.

Nota 1: Para 2022, definimos assinaturas LTE‑capazes como aquelas com capacidades LTE ou 5G, assumindo compatibilidade total com redes LTE.