Nb-IoT vs LTE-M vs EC-GSM-IoT : le comparatif des réseaux LPWAN cellulaires

Nous allons dans cet article en premier lieu définir  chacun de ces standards en mettant en lumière les différences entre ces trois systèmes : LTE-M vs Nb-IoT vs Ec-GSM-IoT. 

En conclusion de cet article, vous trouverez un tableau récapitulatif.

LTE-M

C’est le protocole qui présente le débit ascendant le plus élevé des trois technologies (1 Mbit/s vs 63 kbit/s pour NB-Iot et 474 Kbit/s pour le EC-GSM-IoT).

Il offre également la latence la plus faible. Extension du réseau d’antennes 4G, il permet aux terminaux de fonctionner en France comme à l’étranger. 

Parmis les points forts significatifs du LTE-M :

• le handover (la connexion est maintenue sans coupures entre les antennes, indispensable pour les terminaux mobiles comme le tracking de véhicule)
• la transmission de la voix et des SMS, fonctionnalités critiques pour les applications liées à la sécurité des personnes (sur les chantiers, les exploitations minières, appels d’urgence des ascenseurs)
• l’Extended Coverage (EC) qui vise à améliorer la réception des objets enterrés ou en intérieur (derrière des murs de béton épais, des parkings, des ascenseurs)

Le LTE-M s’impose dans tous les usages où la latence ou le débit sont critiques : tracking d’animaux, de véhicules, dispositifs médicaux, détecteurs de fumée ou de gaz, industrie 4.0. “5G ready”, il permet d'équiper son parc d’objets connectés sans avoir à craindre une obsolescence rapide.

L’une des limites du LTE-M pourrait se situer dans sa consommation électrique dans des conditions de transmission difficiles.

S’il est moins gourmand que le NB-IoT dans des bonnes conditions, c’est l’inverse dans des conditions extrêmes. Attention également à ce que le LTE-M soit disponible dans votre pays, ce n’est pas le cas, à ce jour, dans une partie de l’Europe de l’est, en Chine ou en Inde.

Aller plus loin : Consultez notre guide complet sur le LTE-M.

Nb-IoT

Il pourrait être considéré comme une solution à mi-chemin entre le LPWAN (Sigfox, Lora) et le LTE-M. Avec une latence beaucoup plus élevée que le LTE-M (plusieurs secondes contre 10 ms), le NB-IoT ne permet pas d’avoir un monitoring en temps réel.

Il a été conçu pour des capteurs fixes : capteurs agricoles, compteurs, éclairage, smart home.

Dans l’ensemble de ces usages, les débits sont limités et les terminaux ne sont pas voués à être déplacés en permanence, à l’inverse d’un véhicule par exemple.

Parmis les points forts du NB-IoT :

• Il peut être déployé sur les bandes 2G (GSM) et 4G (LTE), tandis que LTE-M est uniquement compatible avec le réseau 4G.
• c’est le standard le moins gourmand en électricité lorsqu’une transmission continue est nécessaire.
  
  

 Il est également “5G ready” et a été pensé pour faire face à l’augmentation exponentielle de capteurs fixes (smart city, agriculture, industrie ...) dans les prochaines années.

En revanche, Il ne supporte pas le handover. Ce n’est donc pas une technologie adaptée aux terminaux mobiles.

EC-GSM-IoT

Moins connu que les deux précédentes technologies, le EC-GSM-IoT est déployable sur le réseau GSM existant (2G/3G/4G) avec une simple mise à jour logiciel. Le réseau GSM est le seul réseau à couvrir 90% de la planète, y compris dans des zones reculées, en mer ou des zones de conflit.

Il est donc principalement utilisé dans les pays en voie de développement où les infrastructures de télécommunication sont encore sous-équipées (Afrique, Moyen-Orient, Asie du sud-est) ou dans certaines zones faiblement équipées en antennes 4G,  Lora ou Sigfox, c'est-à-dire, sans alternatives.

Côté latence, il se situe entre le LTE-M et le NB-IoT, avec des chiffres autour d’une seconde (700ms, 2 secondes). Il présente aussi des débits intermédiaires entre 474 Kbit/s et 2 Mbit/s.

Le EC-GSM-IoT permet au contraire du NB-Iot de transporter des SMS, mais pas les appels vocaux.

A noter qu’il offre un certain nombre d'améliorations de sécurité, problématique sur le réseau 2G, abaissant les risques au niveau des réseaux 3G ou 4G existants.

Le réseau EC-GSM-IoT est donc une connectivité intéressante lorsque le réseau 2G doit encore être maintenu pour de nombreuses années et le réseau 4G insuffisant.

LTE-M vs Nb-IoT vs Ec-GSM-IoT : le comparatif

Conclusion

Si l’usage établit évidemment quelle technologie s’impose, la situation géographique du terminal et la disponibilité des réseaux sont toutes autant déterminantes. Nous vous invitons à consulter la carte disponible sur le site GSMA.

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Bibliographie

• Cellular Internet of Things: From Massive deployments to critical 5G applications
• https://www.kn.e-technik.tu-dortmund.de/.cni-bibliography/cnidoc/J%C3%B6rke2018power.pdf
• https://www.gsma.com/iot/deployment-map/
• https://www.iotforall.com/cellular-iot-explained-nb-iot-vs-lte-m
• https://www.gsma.com/iot/extended-coverage-gsm-internet-of-things-ec-gsm-iot/
• https://www.sierrawireless.com/iot-blog/lpwa_for_the_iot_part_3_a_guide_to_decoding_lpwa_technologies/