什麼是 4G 技術及其與物聯網的關係？

4G 技術是第四代行動網路技術，提供更快的資料傳輸率、更低的延遲及更高效的無線電頻率使用。4G 有兩大分支：LTE (長期演進) 和 WiMax。

4G 的主要特色是什麼？

4G 網路是基於稱為 International Mobile Telecommunications-Advanced (IMT-Advanced) 的 ITU 標準。此標準規定，在快速移動的車輛中，峰值下載速度最高可達 100 Mbps，而在使用者靜止或步行時，最高可達 1 Gbps，峰值上傳速度最高可達 50 Mbps。這些速度明顯比 3G 網路更快。

4G 網路專為處理更多數量的行動裝置及支援資料密集型的網際網路活動而設計，例如高清視訊串流。為實現此目標，4G 整合了前幾代未使用的電信技術。

4G 技術的組成 

4G 技術整合了許多先進功能和通訊協定，促進 IoT 裝置與網路基礎設施之間的高效通訊。以下是主要組成和相關機制的簡要概覽：

• 無線存取網路 (RAN)：無線存取網路是 IoT 裝置與核心網路之間的中介，包括基地台、天線及其他設備，負責傳送及接收無線訊號。

• LTE (長期演進)：LTE 是 4G 網路的主要標準，提供更快的資料傳輸率、更高的頻譜效率及更低的延遲。配備 LTE 功能的 IoT 裝置可以無縫連線至 LTE 基礎設施，確保可靠且快速的資料傳輸。

4G 在 IoT 中的技術規格 

• 峰值資料傳輸速度。 根據國際電信聯盟 (ITU) 標準，4G 網路能在快速移動的車輛中，提供高達 100 Mbps 的峰值下載速度，而在使用者靜止或步行時，最高可達 1 Gbps。這能在 IoT 情境中，提供更有效率的即時資料傳輸。

• 延遲降低。 相較於與前幾代技術，4G 大幅降低了延遲。延遲最低僅幾毫秒，IoT 裝置能快速與雲端平台交換資料，為關鍵應用案例提供近乎即時的回應時間。

• 網路容量。 4G 網路提供更高的網路容量，允許在每單位區域內連接更多裝置。對於需要同時連接大量裝置的 IoT 部署來說，這種擴充性至關重要。

   

IoT 中的 LTE 網路類型 

• LTE-M (機器長期演進)。LTE-M 是專為 IoT 應用而設計的 4G 變體。它優先考慮功效、延長電池壽命以及加強覆蓋範圍，適合需要長期運作，而無須頻繁充電的低功耗 IoT 裝置。

• LTE-Cat 1 (第一類)。LTE-Cat 1 是 4G 內的另一個分類，兼顧資料傳輸速度和功耗。相較於 LTE-M，它提供更高的資料傳輸率，同時仍保持良好的功效。LTE-Cat 1 適用於需要中至高資料傳輸量的 IoT 應用案例。LTE-Cat 1 網路提供高資料傳輸能力，包括高達 10 Mbps 的資料串流傳輸量

• NB-IoT (或 LTE Cat-NB) 的典型下載速度為 0.07 Mbps，上傳速度為 0.03 Mbps。它具有相對較高的延遲率 (超過 1.6 秒)，因此更適合有關間歇性和小資料傳輸的應用案例，其對延遲的容忍度較大。NB-IoT 具有出色的連接密度，提供遠距離支援和強大的訊號穿透力，因此適合室內使用和需要廣泛覆蓋的 IoT 專案。NB-IoT 的常見應用包括智慧電表、智慧家庭技術以及工業和農業監控系統。