昨天，我们讨论了关于NB-IoT设备离线时的原因排查方法，详见《美畅物联丨NB-IoT设备离线，不再束手无策：排查攻略大揭秘》，我们在日常使用畅联AIoT开放云平台时，除了NB-IoT设备，Cat.1设备也越来越多的出现在我们面前，那Cat.1和 NB-IoT有什么区别？今天我们就来讨论下这两种通讯标准各自的特点及优势。
Cat.1全称为LTEUE-Category 1，是3GPP标准的第8版中引入的一种通信标准，是一种基于LTE网络的低功耗广域网（LPWAN）技术。专为需要中低带宽的物联网设备设计，提供了稳定的网络连接和适中的数据传输速率。
NB-IoT 全称为 Narrowband Internet of Things，是一种低功耗广域物联网通信技术，专为物联网设备提供长距离、低功耗、广覆盖的通信解决方案。
一、速率和带宽
1、传输速率
Cat.1支持较高的数据传输速率，上行速率可达 5Mbps，下行速率可达 10Mbps。这种性能使其能够处理中等规模的数据传输任务，如视频监控、联网医疗设备的数据上传以及某些类型的车辆远程信息处理数据。Cat.1还提供了较低的延迟，通常在50到100毫秒之间，这对于需要实时响应的物联网应用来说至关重要。
NB-IoT 的数据传输速率相对较低，上行速率约为 60kbps，下行速率约为 20kbps。这使得它更适合于一些对数据传输速度要求不高，但对功耗和覆盖范围有较高要求的物联网应用场景，如智能水表、智能燃气表、环境监测传感器等。例如，智能水表只需要定期上传用水量数据，低速率的NB-IoT完全能够满足这一需求。
2、带宽特点
Cat.1的带宽相对较宽，利用高达20 MHz的频谱资源，能够支持更广泛的数据传输需求。全双工模式下的操作也允许Cat.1设备同时发送和接收数据，进一步提高了通信效率。
NB-IoT 作为窄带通信技术，通常只有 200kHz 左右。这种窄带设计使得NB-IoT能够在现有的GSM、UMTS或LTE网络中使用空闲的频段进行通信，从而降低了部署成本。同时，窄带通信也降低了功耗，延长了物联网设备的电池寿命。
二、覆盖范围
Cat.1依赖现有LTE网络基础设施Cat.1设备利用现有的LTE网络进行通信，因此其覆盖范围与LTE网络基本一致。在城市和人口密集地区，LTE 网络覆盖较为完善，Cat.1设备可以获得较好的信号覆盖。然而，在偏远地区或一些网络覆盖薄弱的区域，Cat.1的覆盖可能会受到一定限制。Cat.1可以满足大多数物联网应用在城市和郊区的通信需求。例如，在智能物流、智能交通等领域，Cat.1设备可以在较大的地理范围内实现数据传输和通信。
与Cat.1相比，NB-IoT在覆盖范围方面有其独特的特点和优势。NB-IoT 采用了一系列技术手段，如窄带信号、重复传输、功率增强等，使其具有很强的深度覆盖能力。它可以在地下室、地下车库、偏远山区等信号较弱的区域实现稳定的通信。NB-IoT 的低功耗特性使得其可以使用小型基站进行覆盖，进一步扩大了覆盖范围。
三、功耗
Cat.1设备在数据传输和接收过程中会消耗一定的能量，但相对于其他高速通信技术来说，其功耗并不算高。这得益于Cat.1技术的优化和硬件设计的改进。此外，Cat.1设备通常支持多种功耗模式，如低功耗模式、休眠模式等，以适应不同应用场景的需求。这些功耗模式可以在不需要数据传输时降低设备的功耗，从而延长设备的续航时间。
然而，需要注意的是，Cat.1设备的功耗仍然高于NB-IoT设备。这是因为Cat.1需要维持较高的数据传输速率和稳定性，而NB-IoT则更注重低功耗和广覆盖。
NB-IoT设备在数据传输和接收过程中消耗的能量非常少。这得益于其窄带通信技术和优化的网络协议。NB-IoT设备通常不需要频繁地进行数据传输，而是采用非连续接收（DRX）技术来降低功耗。当设备不需要传输数据时，它会进入低功耗模式或休眠模式，以减少能量消耗。这种低功耗特性使得NB-IoT设备能够在电池供电的情况下运行多年，无需频繁更换或充电。
四、成本
Cat.1的成本主要包括模组成本、网络接入成本以及可能的维护成本。模组成本是Cat.1设备的主要成本之一，它受到芯片价格、生产工艺、市场需求等多种因素的影响。随着技术的成熟和市场竞争的加剧，Cat.1模组的价格已经逐渐下降，但仍然高于NB-IoT模组。网络接入成本方面，Cat.1设备需要接入LTE网络，这可能需要支付一定的网络接入费用。此外，Cat.1设备的维护成本也可能较高，因为需要定期进行网络测试和优化，以确保设备的稳定运行。
然而，需要注意的是，Cat.1的性能优越，能够满足许多高性能物联网应用的需求。因此，在一些对数据传输速率和延迟要求较高的场景中，Cat.1的成本可能是可以接受的。
NB-IoT的成本优势主要体现在模组成本和网络接入成本上。模组成本方面，NB-IoT采用了简化的协议栈和芯片设计，降低了设备成本和运营成本。此外，NB-IoT模组的生产工艺也相对简单，进一步降低了成本。网络接入成本方面，NB-IoT设备可以直接接入现有的移动通信网络，无需单独建设网络基础设施，从而降低了网络接入成本。
五、实时性
Cat.1基于LTE网络，在实时性方面具有一定的优势。Cat.1支持较高的数据传输速率，延迟远低于NB-IoT，通常在50到100毫秒之间，这使得它更适合需要即时响应的应用场景。例如，在智能交通系统中，车辆的位置、速度等信息需要实时上传到管理平台，以便进行交通调度和安全监控。Cat.1的高数据传输速率可以确保这些信息能够快速准确地传输，从而实现实时的交通管理。
NB-IoT作为蜂窝通信LTE标准第13版的一部分开发的标准，在实时性方面，存在一些限制。NB-IoT的延迟通常在1.6到10秒之间，远高于Cat.1。这使得它在需要即时响应的应用场景中表现不佳。
综上所述，Cat.1和NB-IoT在物联网通信中各有优势，应根据具体的应用需求和场景特点来选择合适的通信标准。在实际应用中，也可能会出现两者结合使用的情况，以充分发挥各自的长处，满足不同物联网设备的通信需求。
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