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Qu'est-ce Que le CAT-1 ?

Le LTE Category 1 (CAT-1) est une norme de communication sans fil à vitesse moyenne spécialement conçue pour les cas d’utilisation de l’Internet des Objets (IoT) et des communications Machine à Machine (M2M).

Le LTE Category 1 (CAT-1) est une norme de communication sans fil à vitesse moyenne spécialement conçue pour les cas d’utilisation de l’Internet des Objets (IoT) et des communications Machine à Machine (M2M).

Découvrez comment le CAT-1 s’inscrit dans le spectre plus large des options de connectivité IoT et comment il prend en charge un large éventail d’applications IoT.

Qu'est-ce que le CAT-1 ?

Le Long Term Evolution (LTE) est une norme de connectivité de quatrième génération (4G). Au fil du temps, elle a donné naissance à plusieurs variantes de réseaux à faible consommation d'énergie et à large portée (LPWAN), conçues pour soutenir des projets IoT industriels, commerciaux et axés sur les consommateurs.

La norme LTE Category 1 (CAT-1) a été introduite pour la première fois en 2008, ce qui en fait la toute première variante LTE spécifiquement conçue pour l’IoT. La version à antenne unique, appelée CAT-1 BIS, a été introduite en 2016.

Les principales caractéristiques du CAT-1 sont les suivantes :

Débits de données

Le CAT-1 offre des vitesses maximales de 10 mégabits par seconde (Mb/s) en réception (downlink) et de 5 Mb/s en émission (uplink). Cela le rend adapté à un large éventail d’applications IoT et M2M riches en fonctionnalités, y compris celles nécessitant la diffusion de vidéos.

Le CAT-1 prend également en charge la Voix sur LTE (VoLTE), ce qui le rend idéal pour des utilisations telles que le contrôle d’accès à distance ou l’assistance à domicile, où un support vocal est nécessaire. (Voir ci-dessous pour une liste des cas d’utilisation).

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Latence

La norme CAT-1 présente une latence comprise entre 50 et 100 millisecondes. Cela est nettement plus favorable que les normes LTE IoT à faible consommation telles que le Cat M1 et le NB-IoT, où la latence peut atteindre plusieurs secondes. Cette faible latence améliore l'expérience utilisateur pour des fonctions telles que le streaming de données, la surveillance à distance et la vidéosurveillance.

Consommation d'énergie

Le CAT-1 prend en charge les modes veille et sommeil, maximisant ainsi l'efficacité énergétique. Cela contribue à prolonger la durée de vie des batteries et des appareils. Particulièrement utile pour les appareils industriels déployés dans des endroits difficiles d'accès, cela peut signifier une maintenance moins fréquente et un coût total de possession réduit.

CAT-1 vs CAT-4

Le CAT-1 est une norme LTE à vitesse moyenne, idéale pour les appareils qui doivent transmettre ou recevoir un volume modéré de données.

Le CAT-4 offre un débit maximal de téléchargement de 150 Mb/s (15 fois plus que le CAT-1) et un débit en émission de 50 Mb/s (10 fois plus que le CAT-1). Cela fait du réseau CAT-4 une option adaptée aux applications IoT complexes nécessitant une consommation de données beaucoup plus élevée.

Les applications utilisant le CAT-4 ont tendance à consommer plus de données et les coûts réseau sont généralement plus élevés que pour les applications basées sur le CAT-1. La consommation énergétique des appareils est également plus importante. Les appareils CAT-4 nécessitent plusieurs antennes. En revanche, une variante récemment introduite du CAT-1, connue sous le nom de norme CAT-1 BIS, permet aux appareils d’adopter des conceptions à antenne unique sans sacrifier les capacités du réseau. Cela entraîne une réduction des coûts de production des appareils.

Les exemples d’utilisation du CAT-4 incluent la surveillance vidéo haute définition, les systèmes d’infodivertissement, les points d’accès Internet et les applications de conduite autonome.

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CAT-1 vs CAT-1 BIS

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Lorsque le CAT-1 est apparu pour la première fois, afin de répondre aux spécifications de débit de données de la norme, les modules cellulaires intégrés aux appareils IoT nécessitaient deux antennes pour la réception en downlink.

Une nouvelle norme, le CAT-1 BIS, permet essentiellement aux appareils CAT-1 de fonctionner avec une conception à antenne unique. Cela signifie que vous bénéficiez du même niveau de performance que le CAT-1 classique en termes de débits de données et d'efficacité énergétique, mais la suppression d'une antenne offre la possibilité de réduire les dimensions globales de l'appareil et d'en réduire le coût.

Le CAT-1 BIS est donc une bonne option pour les applications IoT nécessitant des contraintes de taille strictes, comme les objets connectés portables, la surveillance de la santé ou les diagnostics de machines de précision. Un format plus compact peut également entraîner une réduction des coûts de production des appareils.

Quels sont les avantages du CAT-1 ?

Équilibre entre coût et performance

Pour les applications IoT ayant des besoins de données à débit moyen, le CAT-1 offre un équilibre attrayant entre accessibilité financière et performance. Les coûts matériels sont inférieurs à ceux du CAT-4. Bien que les coûts matériels soient plus élevés que pour le LTE-M et le NB-IoT, cela est compensé par l'accès à un volume nettement plus important de réseaux 4G et d'itinérance. Le coût total de possession pour le CAT-1 BIS pourrait être globalement plus faible.

Le débit de données est suffisant pour prendre en charge une grande variété de cas d'utilisation, y compris les applications nécessitant des fonctionnalités telles que la connectivité en déplacement et le support vocal.

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Quels sont les inconvénients du CAT-1 ?

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Lorsque des appareils doivent régulièrement transférer de grandes quantités de données vers ou depuis un réseau, le CAT-1 est souvent une bonne option. Cependant, dans les cas où ce besoin n’existe pas, le CAT-1 peut être excessif. Pour certaines applications déployées sur des zones limitées (comme les villes intelligentes, les compteurs intelligents, ou les soins de santé) ou lorsque seules de petites quantités de données sont transmises périodiquement, un réseau à très faible consommation d'énergie peut s’avérer être une option plus adaptée et plus rentable. Les alternatives adaptées pour des applications simples à faible consommation de données incluent le Narrowband IoT (NB-IoT) et le LTE-M (également connu sous le nom de CAT M1).

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Industrie

Le débit de données relativement élevé et la faible latence du CAT-1 en font une option populaire pour le suivi des processus en temps réel et les systèmes de contrôle à distance des machines, en particulier lorsqu'un flux constant de données doit être transmis.

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Commerce de détail

Pour des applications telles que les distributeurs automatiques de billets (ATM), les distributeurs automatiques et les systèmes de points de vente portables, la faible latence du LTE CAT-1 permet de vérifier rapidement les détails de paiement des clients. Sa faible consommation d'énergie en fait également un choix prisé pour les kiosques et les distributeurs automatiques.

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Transport

Le LTE CAT-1 est couramment utilisé dans les solutions de caméras embarquées (dashcams). Il est également utile pour les capteurs de diagnostic des véhicules et les capteurs qui surveillent l’état des biens en transit.

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Sécurité

Le débit de données élevé du CAT-1 permet de transmettre des séquences vidéo de haute qualité. Cela est utile pour les systèmes de surveillance municipale, ainsi que pour les solutions de sécurité domestique privée permettant une surveillance à distance des habitations.

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Santé

Le CAT-1 prend en charge la VoLTE, ce qui en fait une option de connectivité populaire pour les applications de santé connectée. Cela inclut la surveillance des patients en consultation externe et les systèmes d’alerte médicale portables, permettant aux utilisateurs de contacter un centre de contrôle vocalement en cas d’urgence.

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