การสื่อสาร การตรวจจับ พลังงาน การควบคุม หน่วยความจำ และการคำนวณเป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้ในโครงการการติดตาม

เทคโนโลยีการติดตามกระแสหลัก ได้แก่ GNSS, บลูทูธและ Wi-Fi RSSI, มุมการมาถึงของบลูทูธ UWB, อัลตราโซนิก, SLAM, RFID, TOF เครือข่าย, รังสีอินฟราเรด เป็นต้น SLAM ต้องการแบนด์วิดท์และอัตราข้อมูลสูงสำหรับการสตรีมภาพและวิดีโอ ในขณะที่เทคโนโลยีอื่นๆ ใช้ข้อมูลหลายสิบไบต์ต่อข้อความระบุตำแหน่ง เมื่อพิจารณาถึงความแม่นยำของตำแหน่ง การใช้พลังงาน ขนาดผลิตภัณฑ์ ต้นทุน และความพร้อมใช้งานของเครือข่ายหรือระยะทางในการสื่อสาร พบว่ามีตัวเลือกมากมายสำหรับเทคโนโลยีการสื่อสาร และบทความนี้จะแนะนำเทคโนโลยีเครือข่ายมือถือล่าสุดและคุณลักษณะของเทคโนโลยีเหล่านั้น โดยการเปรียบเทียบเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกัน บทความนี้จะวิเคราะห์ข้อดีและข้อเสียของแต่ละเทคโนโลยีสำหรับโครงการติดตาม และช่วยให้ผู้อ่านเลือกใช้เทคโนโลยีใดในโครงการติดตามส่วนบุคคลหรือโครงการติดตามทรัพย์สิน

1. 4G และ 5G

4G และ 5G เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายมือถือสองยุคที่แตกต่างกัน ทั้งสองมีความแตกต่างที่สำคัญบางประการในด้านความเร็ว แบนด์วิดท์ ความหน่วง และความสามารถ ต่อไปนี้คือข้อแตกต่างหลักๆ:

• ความเร็ว
  5G เร็วกว่า 4G มาก โดยมีความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุด 2.5 Gbps และอัปโหลดสูงสุด 1.25 Gbps ในทางกลับกัน 4G ทำได้เพียงความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุด 1 Gbps และอัปโหลดสูงสุด 500 Mbps ดังนั้น 5G จึงสามารถรองรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้ข้อมูลมากขึ้น เช่น การสตรีมวิดีโอความละเอียดสูง ความเป็นจริงเสมือน และการเล่นเกมบนคลาวด์
• แบนด์วิดท์
  5G มีแบนด์วิดท์มากกว่า 4G หมายความว่าสามารถรองรับอุปกรณ์และผู้ใช้งานพร้อมกันได้มากขึ้นโดยไม่กระทบต่อคุณภาพบริการ 5G ใช้ความถี่ที่สูงกว่า 4G เช่น คลื่นมิลลิเมตร ซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่าและสามารถรับส่งข้อมูลได้มากกว่า นอกจากนี้ 5G ยังใช้เสาอากาศขนาดเล็กและแบบมีทิศทางรับส่งสัญญาณที่มากกว่า รองรับอุปกรณ์ได้มากกว่า 4G ถึง 1,000 เครื่องต่อเมตร ซึ่งหมายความว่า 5G สามารถรองรับความต้องการอินเทอร์เน็ตที่เพิ่มขึ้นจากสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป สมาร์ททีวี อุปกรณ์สวมใส่ และอุปกรณ์ IoT
• ความหน่วงเวลา
  5G มีค่าความหน่วงต่ำกว่า 4G หมายความว่ามีความล่าช้าหรือความล่าช้าในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์และเซิร์ฟเวอร์น้อยกว่า 5G มีค่าความหน่วงประมาณ 1 มิลลิวินาที ขณะที่ 4G มีค่าความหน่วงประมาณ 50 มิลลิวินาที 5G สามารถรองรับการใช้งานแบบเรียลไทม์และแบบอินเทอร์แอคทีฟได้มากขึ้น เช่น การควบคุมยานพาหนะ หุ่นยนต์ และขั้นตอนทางการแพทย์จากระยะไกล รวมถึงการเล่นเกมออนไลน์และการประชุมทางวิดีโอ

นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญบางประการระหว่าง 4G และ 5G อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างเหล่านี้ยังขึ้นอยู่กับความพร้อมใช้งานและความครอบคลุมของเครือข่าย รวมถึงความเข้ากันได้และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ด้วย เพื่อที่จะได้รับประโยชน์สูงสุดจาก 5G คุณจะต้องมีอุปกรณ์ที่รองรับ 5G และผู้ให้บริการเครือข่าย 5G ในพื้นที่ของคุณ

ในโครงการ IoT ทั้ง 5G และ 4G จะถูกใช้สำหรับแบ็คฮอล์ข้อมูลในเกตเวย์ เช่น เกตเวย์ LoRaWAN เกตเวย์ AoA (Angle of Arrival) เป็นต้น 4G มักใช้เพราะ:

• โมดูล 4G ราคาถูกกว่า
• ความเร็ว แบนด์วิดท์ และความหน่วงไม่มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของระบบ

เครื่องติดตามยานพาหนะหลายตัวใช้ 4G เนื่องจาก 4G มีการครอบคลุมทั่วโลกดีกว่า 5G ในขณะที่ 2G และ 3G กำลังจะถูกยกเลิกไป

เทคโนโลยีการระบุตำแหน่ง GNSS ที่มีความแม่นยำสูงบางอย่าง เช่น RTK (Real-Time Kinematic) และ PPK (Post Processed Kinematic) ใช้ 4G เนื่องจากเทคโนโลยีเหล่านี้ต้องการการสื่อสารข้อมูลที่รวดเร็วยิ่งขึ้นและมากขึ้นในระหว่างการระบุตำแหน่ง

2. LTE และ 4G

LTE และ 4G เป็นสองคำที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีเครือข่ายมือถือ LTE ย่อมาจาก Long-term Evolution ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการสื่อสารบรอดแบนด์ไร้สาย 4G ย่อมาจาก Fourth Generation ซึ่งเป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกเทคโนโลยีข้อมูลมือถือรุ่นที่สี่ ตามคำจำกัดความของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU)

LTE เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สามารถมอบความเร็วระดับ 4G ได้ แต่เครือข่าย LTE บางเครือข่ายอาจไม่ตรงตามเกณฑ์ของ 4G เช่น ความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุดอย่างน้อย 100 Mbps เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างกรณีเหล่านี้ ผู้ให้บริการบางรายใช้คำว่า 4G LTE เพื่อระบุเครือข่าย LTE ที่เร็วกว่าและทันสมัยกว่าซึ่งตรงตามข้อกำหนด 4G อย่างไรก็ตาม ผู้ให้บริการบางรายอาจใช้คำว่า 4G LTE เพื่อโฆษณาเครือข่าย LTE ของตนที่ความเร็วต่ำกว่ามาตรฐาน 4G ด้วยเช่นกัน

WiMAX เป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่สามารถให้ความเร็วระดับ 4G ซึ่งย่อมาจาก Worldwide Interoperability for Microwave Access (WWL) WiMAX มีลักษณะคล้ายกับ LTE ตรงที่ใช้คลื่นวิทยุในการส่งข้อมูล แต่มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายและช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน WiMAX ได้รับความนิยมมากกว่าในช่วงแรกของ 4G แต่ LTE ได้เข้ามาแทนที่ในเกือบทุกตลาดแล้ว

สรุปแล้ว LTE และ 4G ไม่ใช่สิ่งเดียวกันเสียทีเดียว แต่ผู้ให้บริการและผู้บริโภคมักใช้แทนกันได้ LTE เป็นเทคโนโลยีเฉพาะที่สามารถส่งมอบความเร็ว 4G ได้ แต่เครือข่าย LTE ทั้งหมดไม่ได้รองรับ 4G WiMAX เป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่สามารถส่งมอบความเร็ว 4G ได้ แต่พบได้น้อยกว่า LTE

3. CAT-M และ LTE-M

CAT-M และ LTE-M (Long-Term Evolution for Machines) เป็นชื่อเรียกอุปกรณ์เดียวกันสองชื่อที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นหมวดหมู่อุปกรณ์ในตระกูล LTE ของเทคโนโลยีเซลลูลาร์ที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชัน IoT อุปกรณ์ CAT-M และ LTE-M มีข้อได้เปรียบเหนืออุปกรณ์ LTE ทั่วไปหลายประการ เช่น การใช้พลังงานที่ต่ำกว่า อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานกว่า พื้นที่ครอบคลุมที่ดีกว่า และต้นทุนที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้ก็มีข้อจำกัด เช่น อัตราข้อมูลที่ต่ำกว่า แบนด์วิดท์ที่แคบกว่า และฟังก์ชันการทำงานที่น้อยกว่า

ความแตกต่างหลักๆ มีดังนี้:

• แบนด์วิดท์
  อุปกรณ์ CAT-M และ LTE-M ใช้แบนด์วิดท์ 1.4 MHz ซึ่งน้อยกว่าแบนด์วิดท์ 20 MHz ทั่วไปที่อุปกรณ์ LTE อื่นๆ ใช้มาก ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถรองรับอุปกรณ์ได้มากขึ้นในคลื่นความถี่เดียวกัน และมีความจุและความเร็วข้อมูลน้อยกว่า
• อัตราข้อมูล
  อุปกรณ์ CAT-M และ LTE-M มีอัตราข้อมูลสูงสุด 1 Mbps ทั้งการรับส่งข้อมูลขาลงและขาขึ้น ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งาน IoT ส่วนใหญ่ แต่ไม่เพียงพอสำหรับบริการแบนด์วิดท์สูง เช่น การสตรีมวิดีโอหรือการเล่นเกม อุปกรณ์ LTE อื่นๆ สามารถทำความเร็วได้สูงสุด 10 Mbps สำหรับการส่งข้อมูลขาลงและ 5 Mbps สำหรับการส่งข้อมูลขาขึ้น (CAT-1) หรือสูงกว่า (CAT-4 ขึ้นไป)
• การใช้พลังงาน
  อุปกรณ์ CAT-M และ LTE-M มีการใช้พลังงานต่ำกว่าอุปกรณ์ LTE อื่นๆ หมายความว่าสามารถใช้งานได้ยาวนานขึ้นด้วยแบตเตอรี่ อุปกรณ์เหล่านี้ยังรองรับคุณสมบัติประหยัดพลังงาน เช่น โหมดประหยัดพลังงาน (PSM) และ Extended Discontinuous Reception (eDRX) ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์เข้าสู่โหมดสลีปหรือลดการใช้งานเมื่อไม่ได้ใช้งาน
• ความคุ้มครอง
  อุปกรณ์ CAT-M และ LTE-M ครอบคลุมพื้นที่ได้ดีกว่าอุปกรณ์ LTE อื่นๆ โดยเฉพาะในพื้นที่ภายในอาคารและชนบท อุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้การทำซ้ำและการปรับการเชื่อมต่อเพื่อปรับปรุงคุณภาพและความน่าเชื่อถือของสัญญาณได้ นอกจากนี้ยังรองรับโหมดเพิ่มการครอบคลุม (CEM) ซึ่งช่วยให้สามารถส่งสัญญาณที่ระดับพลังงานสูงขึ้นและรับสัญญาณที่ระดับสัญญาณต่ำลงได้
• ความซับซ้อน
  อุปกรณ์ CAT-M และ LTE-M มีความซับซ้อนน้อยกว่าอุปกรณ์ LTE อื่นๆ ซึ่งหมายความว่ามีข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ง่ายกว่า นอกจากนี้ยังมีฟีเจอร์และฟังก์ชันการทำงานน้อยกว่า เช่น การรองรับเสียง การรวมสัญญาณของผู้ให้บริการ หรือเสาอากาศหลายเสา