CAT-1LTE调制解调器最初于2008年被定义为一种低成本、低功耗的替代方案，用于连接需要传输有限数据量的物联网设备。然而，当时的供应商和网络提供商专注于更高的吞吐量。实际的设备推出大约在五六年后开始。2016年，即最初的CAT-1定义八年后，CAT-1bis在3GPPRelease13中最终确定。新协议有望通过移除第二根天线进一步降低调制解调器的成本并简化设备。这些技术比4G/LTE（Cat3及以上）更适合物联网，4G/LTE专为智能手机和其他要求苛刻的设备而设计，这些设备的高成本和电力需求远远超出连接的公用事业仪表、跟踪设备、医疗保健设备和其他应用。大约在同一时间，2016年，LTE-M(CAT-M)的规范被冻结并由3GPP发布。设备制造商和芯片组设计师一直在争论哪个更好。今天，展望未来，很明显，LTE-M的面向未来的技术、更好的覆盖范围和更低的电力成本应该使其成为物联网的首选蜂窝调制解调器。与LTE-M相比，CAT-1具有几个关键优势。它提供更高的最大吞吐量，这可能是某些应用程序所需要的，并且在上传或下载大量数据时具有更低的功耗（在更短的时间内更快地传输），以及略低的延迟。然而，大多数物联网设备很少需要高吞吐量或高容量，因为它们天生就设计为以低数据速率运行。因此，这些优势并不能为智慧城市和公用事业提供令人信服的用例。CAT-1bis作为备选方案，在网络覆盖和成本上明显不如LTE-M。虽然都是单天线，但CAT-1bis的网络覆盖降低了9db，而且还是比LTE-M贵了20%-50%。因此，它不提供真正的替代方案。成为5G框架的一部分至关重要，因为公用事业设备设计人员和智慧城市规划人员希望创建能够在未来10-15年内共享数据的连接设备。LTE-M包含在5G框架中。因此，其技术有望支持到2040年及以后。智能电表和其他关键基础设施应用将继续为可预见的5G未来提供信息。两年来，所有旗舰智能手机都支持5G，而且5G正在成为任何新智能手机的标准功能。对于运营商而言，智能手机连接是当今的一项主要业务，推动了许多频谱管理决策。由于所有智能手机（和新车）都支持5G，世界各地的手机运营商已经开始重新设计从LTE到5G的频谱。随着5G设备商品化，运营商将面临将其频谱迁移到5G的财务压力。与LTE-M相反，只有LTE网络支持的CAT-1可能在2030年就完全不支持了。一旦失去这种支持，CAT-1的设备就无法传输数据，需要更换。在过去十年的大部分时间里，我们已经看到电信运营商和行业参与者制定了他们对5G的愿景。这一愿景正在全球范围内实现，并通过物联网得到增强，并使更多智慧城市更接近现实。具有讽刺意味的是，我们可能会看到CAT-1抵抗者坚持使用LTE技术。由于LTE仅八年未得到支持，因此没有人能保证它的寿命。仅这一点就足以推动开发人员转向LTE-M，然而，LTE-M还有其他有利因素。测试表明LTE-M提供更可靠的覆盖在CE模式A中，我们看到LTE-M比CAT-1提高了5dB。CAT-1的双天线似乎比LTE-M的单天线更有优势。如下图所示，CAT-1和CAT-1bis在良好条件下每秒传输更多比特。然而，随着条件恶化和耦合损耗增加，CAT-1的比特率下降并变得更接近LTE-m。CAT-1bis在大约145dBMCL（最小耦合损耗）时完全断开，CAT-1在大约149dB时断开连接。另一方面，LTE-M能够在低至154dBCL的情况下保持连接。事实上，LTE-M是一种更强大的解决方案，即使在CAT-1掉线后也能让您保持连接。LTE-M在恶劣条件和覆盖范围较差区域的扩展覆盖对于关键基础设施应用尤为重要，因为设备通常需要安装在具有挑战性的接收环境中，例如地下室。系统集成商还必须考虑到，由于持续的住房开发、植被生长或城市景观的变化，覆盖范围可能会随着时间的推移而减少。LTE-M的构建成本更低总的来说，LTE-M的相关成本明显低于CAT-1和CAT-1bis。使用LTE-M作为我们的基准，CAT-1bis贵20%-50%，CAT-1贵80%。LTE-M在其设计中使用较少的硬件。它的设计更简单，组件更少，包括天线，并且不需要昂贵的国家特定SAW滤波器，从而支持ONESKU解决方案。这是规模经济如何帮助降低成本和简化物流的一个例子。LTE-M的运营成本也低于其竞争技术。LTE-M在节能方面远优于CAT-1和CAT-1bis。它降低的功耗不仅延长了电池寿命，而且由于电池更少，运行成本也更低。展望未来IoT实用程序专为长期使用而设计。因此，LTE-M是正确的技术选择。诚然，LTE-M的吞吐量不如CAT-1。凭借5Mbps上传和10Mbps下载，CAT-1可以比LTE-M的1.2Mbps上传和下载速度（3GPP第17版）更快地传输数据。但是，联网的实用程序通常不需要CAT-1提供的更高吞吐量。它们可以通过LTE-M同样有效地传输数据。这两种技术也具有相当的网络容量，尽管在实践中，LTE-M仅部署6RB，这可能会导致网络容量减少以匹配当前需求。这对于连接的公用事业用例来说绰绰有余，有助于降低运营商的运营费用。LTE-M在覆盖较差的区域提供更好的延迟，考虑到许多公用事业仪表位于网络覆盖较弱的农村地区，这一点很重要。考虑到LTE-M包含在5G框架中并且至少会持续到2040年，成本较低且适合智能公用事业的要求，因此它是公用事业和智慧城市开发商的明显选择。
