إذا سألت: “أيهما أفضل: شبكة 5G أم شبكة LTE؟,،” فالإجابة المختصرة واضحة. تُعد شبكة الجيل الخامس (5G) الأفضل من حيث السرعة، وزمن الاستجابة المنخفض، وشبكات الأجهزة عالية الكثافة. أما شبكة LTE فهي الأفضل من حيث التغطية الواسعة، والتكلفة المنخفضة، واستقرار الخدمة، والعديد من منتجات إنترنت الأشياء الصناعية.

يعتمد خيارك الأمثل على جهازك. فالكاميرا الذكية تحتاج إلى نطاق ترددي أكبر، بينما يحتاج المستشعر عن بُعد إلى عمر بطارية أطول، أما بوابة المصنع فتحتاج إلى وقت تشغيل مستقر. في لوحة Mini ITX, ، نقارن بين شبكات LTE و5G من منظور تصميم الأجهزة، وليس فقط من منظور سرعة الهاتف.

أيهما أفضل: شبكة الجيل الخامس (5G) أم شبكة LTE؟

يقدم لك هذا القسم إجابة مباشرة قبل الشروع في المقارنة الأكثر تعمقاً.

تُعد شبكة الجيل الخامس (5G) الخيار الأفضل عندما يحتاج منتجك إلى سرعة نقل بيانات أعلى، أو تأخير أقل، أو دعم للشبكات الخاصة، أو كثافة أجهزة عالية. أما شبكة LTE فهي الخيار الأفضل عندما يحتاج منتجك إلى تغطية أقوى، وأجهزة أبسط، واستهلاك أقل للطاقة، ونشر أسهل.

السؤال “هل شبكة 5G أفضل من شبكة LTE؟”يُجيب بـ“نعم" فيما يتعلق بالأداء. السؤال «هل شبكة LTE أفضل من شبكة 5G؟”كما أن الإجابة هي «نعم» بالنسبة للعديد من الأجهزة الميدانية. ويعتمد الاختيار الصحيح على المكان الذي يعمل فيه المنتج ونوع البيانات التي يرسلها.".

حالة الاستخدام	الخيار الأفضل	السبب
فيديو عالي السرعة	5G	إنه ينقل البيانات الضخمة بسرعة أكبر.
المراقبة عن بُعد	LTE	وهي توفر تغطية أوسع.
مستشعر البطارية	LTE-M / NB-IoT	إنه يستهلك طاقة أقل.
المصنع الذكي	5G	وهي تدعم زمن انتقال منخفضًا وعددًا أكبر من الأجهزة.
جهاز توجيه حساس للتكلفة	LTE	وهو يقلل من تكلفة الوحدة والهوائي.

معنى LTE: ما الذي يرمز إليه الاختصار LTE؟

يشرح هذا القسم تقنية LTE بعبارات بسيطة.

LTE تُشير إلى التطور طويل المدى. إذا كنت تتساءل “ما معنى LTE؟”أو “ما معنى LTE على هاتفي؟”، فهذا يعني أن جهازك يستخدم شبكة بيانات خلوية سريعة ترتبط عادةً بخدمة 4G.

استبدلت تقنية LTE شبكات الجيل الثالث (3G) القديمة بإنترنت محمول أسرع وبتأخير أقل. وهي تدعم أجهزة التوجيه، والبوابات، والهواتف، وأجهزة الدفع، والعدادات الذكية، والعديد من الأنظمة المدمجة. تقنية LTE ليست أحدث شبكة، لكنها ناضجة وموثوقة.

تتضمن تقنية LTE أيضًا عدة فئات مفيدة. تعمل تقنية LTE Advanced على تحسين السرعة. وتدعم تقنيتا LTE Cat 1 وLTE Cat 4 أجهزة التوجيه والبوابات. أما تقنيتا LTE-M وNB-IoT فتدعمان إنترنت الأشياء منخفضة الطاقة. ويحافظ هذا النظام البيئي الواسع على شبكة LTE أمر مهم بالنسبة للمنتجات الصناعية.

LTE مقابل 5G: الاختلافات الرئيسية

يقارن هذا القسم بين الشبكتين دون تكرار نفس الفكرة بعبارات مختلفة.

العبارة LTE مقابل 5G غالبًا ما يبدو الأمر وكأنه سباق على السرعة. لكنه في الحقيقة قرار يتعلق بالتصميم. توفر شبكة الجيل الخامس (5G) سرعة أكبر وزمن انتقال أقل. أما شبكة LTE فتوفر تغطية أوسع وتكاملًا أسهل.

تستخدم شبكات الجيل الخامس (5G) تقنية 5G NR، أو «الراديو الجديد» (New Radio). أما تقنية LTE فتستخدم تقنية الراديو الخاصة بالجيل الرابع (4G). ولا تزال بعض شبكات الجيل الخامس تعتمد على تقنية LTE من خلال بنية غير مستقلة. وهذا يعني أن الجهاز قد يظهر إشارة 5G بينما لا يزال يستخدم تقنية LTE في جزء من الاتصال.

وفقًا لمنظمة 3GPP، صُممت شبكات الجيل الخامس (5G) لتوفير النطاق العريض المحمول المحسّن، والاتصالات فائقة الموثوقية ومنخفضة زمن الاستجابة، والاتصالات الضخمة بين الأجهزة. وتُفسر هذه الفئات سبب ملاءمة شبكات الجيل الخامس (5G) للأنظمة الصناعية المتطورة بشكل أفضل مقارنةً بالشبكات القديمة.

العامل	LTE	5G
السرعة	مناسب للبيانات العادية.	أفضل للبيانات الضخمة.
الكمون	مناسب للمراقبة.	أفضل للتحكم في الوقت الفعلي.
التغطية	غالبًا ما تكون أوسع.	أقوى في المناطق المبنية بالكامل.
استهلاك الطاقة	غالبًا ما تكون أقل.	قد تكون أعلى في حالة ضعف الإشارة.
تعقيد الأجهزة	أبسط.	أكثر تعقيدًا.
خريطة الطريق المستقبلية	مستقر.	أكثر قوة من أجل الأنظمة الجديدة.

الجيل الخامس (5G) مقابل LTE: السرعة، زمن الاستجابة، والتغطية

يشرح هذا القسم العوامل الثلاثة التي يقارنها معظم المستخدمين أولاً.

سرعة شبكات الجيل الخامس (5G) مقابل شبكات LTE

سرعة شبكات الجيل الخامس مقابل سرعة شبكات LTE عادةً ما تُفضل شبكة الجيل الخامس (5G). فإشارة 5G القوية يمكنها نقل مقاطع الفيديو والصور وملفات البرامج الثابتة بسرعة أكبر من شبكة LTE. وهذا يساعد الكاميرات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي، وبوابات الحافة، والروبوتات المتنقلة، والأنظمة التي تتعامل مع كميات كبيرة من البيانات.

شبكة LTE أبطأ، لكنها ليست ضعيفة. يمكن لشبكة LTE إرسال بيانات أجهزة الاستشعار، وبيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وحالة الأجهزة، ورسائل التحكم، والتحديثات السحابية. ولا يحتاج العداد الذكي إلى سرعة تصل إلى جيجابت. كما لا يحتاج جهاز التتبع إلى قناة بيانات واسعة.

الكمون

تتميز شبكة الجيل الخامس (5G) بزمن انتقال أقل مقارنة بشبكة LTE. ويعني انخفاض زمن الانتقال أن الشبكة تستجيب بشكل أسرع. وهذا يساعد في مجالات الروبوتات، والرؤية الآلية، والتحكم عن بُعد، والتصنيع الذكي.

تتميز شبكة LTE بزمن انتقال أطول، لكنها تعمل بشكل جيد في عمليات الإبلاغ والمراقبة. إذا كان نظامك يرسل التحديثات فقط كل بضع ثوانٍ أو دقائق، فقد تكون شبكة LTE كافية.

التغطية

غالبًا ما تتمتع شبكة LTE بتغطية أفضل في الواقع العملي. فهي تصل إلى المزيد من المناطق الريفية والطرق والمستودعات والمزارع والموانئ والمواقع النائية. أما تغطية شبكة الجيل الخامس (5G) فتعتمد على الخدمة في النطاق المنخفض أو النطاق المتوسط أو النطاق C أو الموجات المليمترية.

وهذا ما يفسر لماذا قد تبدو شبكة LTE أسرع من شبكة 5G في بعض الأحيان. فقد تتفوق إشارة LTE القوية على إشارة 5G الضعيفة. كما أن الجهاز الموجود داخل غلاف معدني قد يفقد جودة شبكة 5G أسرع من جودة شبكة LTE.

شبكة 4G LTE مقابل شبكة 5G لأجهزة إنترنت الأشياء

يساعد هذا القسم المهندسين على اختيار تقنية شبكات الهاتف الخلوي المناسبة لنوع الجهاز.

شبكة 4G LTE مقابل شبكة 5G وهذا أمر مهم بالنسبة لإنترنت الأشياء (IoT) لأن معظم الأجهزة لا تحتاج إلى نفس معدل نقل البيانات. فالمستشعر الصغير يحتاج إلى عمر تشغيلي طويل، بينما تحتاج بوابة الرؤية إلى سعة نقل عالية، وقد تحتاج وحدة التحكم في المصنع إلى استجابة محلية سريعة.

تتناسب تقنية LTE مع أجهزة تتبع الأصول، وأجهزة القياس، وأجهزة المراقبة عن بُعد، وأكشاك الخدمة، وأنظمة نقاط البيع، وأجهزة التوجيه الصناعية، والبوابات الأساسية. وهي تقنية ناضجة، وميسورة التكلفة، وأسهل في النشر. كما أنها تعمل بشكل جيد مع العديد من أجهزة إنترنت الأشياء الذكية.

تتناسب شبكات الجيل الخامس (5G) مع تحليلات الفيديو، والروبوتات المتنقلة، والأنظمة ذاتية التشغيل، وشبكات المصانع الخاصة، ومنصات المدن الذكية. وتحتاج هذه التطبيقات إلى نطاق ترددي أوسع، أو تأخير أقل، أو كثافة أجهزة أعلى.

التكنولوجيا	أفضل استخدام	الميزة الرئيسية
NB-IoT	رسائل المستشعرات الصغيرة	استهلاك طاقة منخفض جدًّا
LTE-M	أجهزة البطاريات المحمولة	تغطية جيدة وكفاءة عالية
LTE الفئة 1	إنترنت الأشياء المراعي للتكلفة	التوازن بين التكلفة والسرعة
LTE الفئة 4	أجهزة التوجيه والبوابات	عرض نطاق ترددي أعلى لشبكة LTE
5G RedCap	إنترنت الأشياء (IoT) من الفئة المتوسطة الذي يدعم تقنية الجيل الخامس (5G)	تكلفة أقل من شبكة الجيل الخامس الكاملة
5G الكاملة	أنظمة البيانات الضخمة	السرعة، وزمن الاستجابة، والسعة

اعتبارات تصميم أجهزة شبكات الجيل الخامس (5G LTE)

يوضح هذا القسم كيف يؤثر اختيار الشبكة على المنتج المادي.

الكلمة المفتاحية 5G LTE يحدث هذا كثيرًا لأن العديد من الأجهزة تستخدم كلا النظامين. فقد يتصل الجهاز بشبكة 5G عند توفرها، ثم يعود إلى شبكة LTE عند الحاجة. وهذا يحسّن نطاق التغطية، لكنه يضيف عبئًا على عملية التصميم.

تعد تصميمات شبكات LTE عادةً أكثر بساطة. فهي غالبًا ما تتطلب عددًا أقل من الهوائيات، وطاقة قصوى أقل، وتوجيهًا أبسط للترددات اللاسلكية. أما تصميمات شبكات الجيل الخامس (5G)، فقد تتطلب هوائيات MIMO، ومسارات إشارة أكثر نقاءً، ومسارات طاقة أقوى، وتخطيطًا حراريًا أفضل.

يجب على المهندسين مراجعة مسارات الترددات اللاسلكية (RF) ذات المقاومة 50 أوم، ومناطق حظر الهوائيات، وأسطح التأريض، ومسارات الكابلات، والتدريع، ومواد الغلاف، وموضع الوحدات، وتيار الذروة. فقد يؤدي التصميم السيئ للترددات اللاسلكية إلى انخفاض أداء المودم السريع.

و اللوحة الأم الصناعية من طراز Mini ITX يمكنها معالجة البيانات محليًّا قبل إرسالها عبر شبكات LTE أو 5G. وهذا يقلل من استخدام النطاق الترددي ويحد من تأخير السحابة. إن الحوسبة الطرفية القائمة على الذكاء الاصطناعي توضح الموارد كيف يمكن للأنظمة المدمجة أن تجمع بين الحوسبة المحلية والبيانات اللاسلكية.

كما أن التصميم الحراري له أهميته أيضًا. فقد تولد وحدة 5G عالية السعة حرارة أكثر من وحدة LTE. أما بالنسبة للأنظمة المغلقة، فإن منتجاتنا تصميم بدون مروحة يمكن أن تساعد الموارد الفرق على التخطيط لعمليات التبريد في وقت مبكر.

التكلفة، والاعتماد، وتخطيط النشر

يتناول هذا القسم الجانب التجاري المتعلق باتخاذ القرار بشأن تقنية LTE أو 5G.

الإنترنت عبر شبكة LTE غالبًا ما يكون أرخص وأسهل في النشر مقارنةً بشبكة الإنترنت من الجيل الخامس (5G). وعادةً ما تكون تكلفة وحدات LTE أقل. كما أن هوائيات LTE أبسط. واختبارات LTE مألوفة أكثر. وقد تكون باقات بيانات LTE أقل تكلفة أيضًا في بعض المناطق.

تكلفة شبكات الجيل الخامس (5G) أعلى، لكنها يمكن أن تخلق قيمة أكبر عندما يحتاج المنتج إلى نقل بيانات أسرع، أو أتمتة، أو شبكات خاصة، أو دعم لمدى حياة أطول. بالنسبة لـ التصنيع الذكي, ، والمركبات المتصلة بالإنترنت، وأنظمة الفيديو، فإن هذه القيمة المضافة يمكن أن تبرر التكلفة.

قد تؤثر عملية الاعتماد على الميزانية. فقد يحتاج منتجك إلى الحصول على شهادات FCC وCE وRED وPTCRB وGCF، بالإضافة إلى موافقة شركات الاتصالات، واختبارات EMI/EMC، ومراجعة التعرض للترددات اللاسلكية. وتُعد الوحدة المُعتمدة مسبقًا عاملاً مساعدًا، لكن الهوائي ولوحة الدوائر المطبوعة (PCB) والغلاف لا تزال تؤثر على عملية الموافقة.

ويشكل النشر العالمي خطرًا إضافيًا. فنطاقات LTE و5G تختلف باختلاف البلد وشركة الاتصالات. لذا، ينبغي على الفرق التحقق من دعم النطاقات، ودورة حياة الوحدة، وتحديثات البرامج الثابتة، وخيارات eSIM، وخطط إنهاء دورة الحياة قبل إقرار تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).

إذا كنت بحاجة إلى دعم في مجال التخطيط، فيمكنك طلب عروض أسعار فورية لحلول لوحات Mini ITX. يمكن لمناقشة عرض الأسعار أن تضمن التوافق بين قدرات الحوسبة، وعمليات الإدخال/الإخراج، وتصميم الشبكات اللاسلكية، ومتطلبات العلب، وأهداف النشر في مرحلة مبكرة.

الحكم النهائي والأسئلة الشائعة

يقدم هذا القسم القاعدة النهائية لاتخاذ القرار ويجيب على الأسئلة الشائعة المتعلقة بالبحث.

إذن،, أيهما أفضل: شبكة 5G أم شبكة LTE؟؟ تُعد شبكة الجيل الخامس (5G) الأفضل من حيث السرعة، وزمن الاستجابة، والشبكات عالية الكثافة، وشبكات الجيل الخامس الخاصة، والأنظمة الصناعية المهيأة للمستقبل. أما شبكة LTE فهي الأفضل من حيث التغطية، والتكلفة، ودرجة النضج، وكفاءة استهلاك الطاقة، والعديد من تطبيقات إنترنت الأشياء.

لو كنت أقوم بتصنيع جهاز استشعار صغير، لكان خياري الأول هو تقنية LTE-M أو NB-IoT أو LTE Cat 1. أما لو كنت أقوم بتصنيع بوابة للرؤية الآلية، أو وحدة تحكم في الروبوتات، أو عقدة لمصنع ذكي، لفكرت في استخدام تقنية 5G. ولو كنت بحاجة إلى السرعة والمدى معًا، لكان خياري هو تقنية 5G مع إمكانية التراجع إلى شبكة LTE.

أفضل شبكة ليست دائمًا أحدث شبكة. بل إن أفضل شبكة هي تلك التي تساعد منتجك على العمل يوميًا في المكان الذي يستخدمه فيه عميلك.

الأسئلة الشائعة

تجيب هذه الأسئلة على التساؤلات العملية التي غالبًا ما يبحث عنها المشترون والمهندسون قبل اختيار أجهزة LTE أو 5G.

السؤال الشائع رقم 1: هل يمكن لجهاز يدعم تقنية الجيل الخامس (5G) أن يعمل على شبكة LTE؟

نعم. تدعم معظم وحدات وأجهزة الجيل الخامس (5G) ميزة «الانتقال التلقائي إلى شبكة LTE». وهذا يعني أن الجهاز يمكنه استخدام شبكة LTE عندما تكون إشارة شبكة الجيل الخامس (5G) ضعيفة أو غير متوفرة. ومع ذلك، يجب عليك التأكد من النطاقات الترددية وشركات الاتصالات والمناطق المدعومة قبل اتخاذ القرار النهائي بشأن اختيار الأجهزة.

السؤال الشائع رقم 2: هل أحتاج إلى هوائي مختلف لشبكات 5G وLTE؟

في كثير من الأحيان، نعم. تدعم بعض الهوائيات نطاقي LTE و5G على حد سواء، لكن الأداء يعتمد على نطاق التردد، وموقع التثبيت، والمستوى الأرضي، ومواد الغلاف، وفقدان الإشارة في الكابل. وقد يتطلب تصميم شبكة 5G أيضًا عددًا أكبر من الهوائيات لتقنية MIMO.

السؤال الشائع رقم 3: هل ستتوقف خدمة LTE قريبًا؟

لا، لن تختفي تقنية LTE قريبًا. لا تزال العديد من شركات الاتصالات تعتمد على تقنية LTE في توفير التغطية والخدمات الصوتية وإنترنت الأشياء (IoT) والخدمات الاحتياطية. ينبغي على فرق المنتجات الاطلاع على باقات شركات الاتصالات المحلية، لكن تقنية LTE ستظل مفيدة للعديد من الأجهزة الصناعية.

السؤال الشائع رقم 4: هل تستحق شبكة الجيل الخامس (5G) العناء بالنسبة لجهاز لا يستهلك سوى كمية قليلة من البيانات؟

عادةً لا. قد يعمل الجهاز الذي لا يتطلب نقل كميات كبيرة من البيانات بشكل أفضل مع تقنيات LTE-M أو NB-IoT أو LTE Cat 1 أو LTE Cat 4. ويمكن لهذه الخيارات أن تقلل التكلفة واستهلاك الطاقة وتعقيد التصميم، مع الاستمرار في توفير اتصال موثوق.

السؤال الشائع رقم 5: ما الذي يجب على المهندسين التحقق منه قبل اختيار تقنية LTE أو 5G؟

يجب على المهندسين التحقق من معدل نقل البيانات، وزمن الاستجابة، ومنطقة التغطية، ونطاقات التردد، والمساحة المخصصة للهوائي، وميزانية الطاقة، والحدود الحرارية، ومتطلبات الاعتماد، ودورة حياة الوحدة، والمنطقة المستهدفة. وتساعد هذه الفحوصات على تجنب إعادة التصميم في مراحل متأخرة والأعطال الميدانية.