通过利用运营商已经到位的蜂窝基础设施，设计者可以使用这个网络而不是Wi-Fi或替代的网络接口来收集数据或提供远程管理。对于小到中等大小的数据包来说，蜂窝网络可以减少大型分布式系统的硬件预算，因为对于连接到蜂窝网络的每个设备都不需要本地Wi-Fi热点或中继器。此外，蜂窝调制解调器具有比Wi-Fi或其它无线网络接口更长的范围(信号可以进一步)。

　　根据您需要的数据传输速率和需要连接的区域中的可用载波，有多种蜂窝选项。目前使用的各种标准包括GSM/GPRS、CDMA2000、HSPA、EVDO/CDMA、EDGE和LTE。在一些地区，2G蜂窝服务可以提供低达约40 kbs/s的低数据速率连接，对于更快的连接，诸如边缘和CDMA2000和HSPA+的3G服务可以分别提供高达约3.1兆比特/秒和21兆比特/秒的数据速率，而对于最高数据传输速率，4G(LTE)SE。RVICES，EVDO/CDMA，和HSPA+可以提供高达100兆比特/秒的数据传输速率，这取决于载波。此外，公司现在正在研究所谓的5G网络，当它成为现实时，它可能会提供另一个十倍的数据传输速度，可能是在2016/2017个时限或更晚。

　　幸运的是，对于机器到机器(M2M)通信，大多数数据传输不涉及大量数据，而是使用几百到几千字节的短脉冲串。然而，传输速度仍然是重要的——短的高速数据突发往往比慢的、连续的数据流消耗更少的功率。短脉冲串允许基带处理器在其掉电模式下花费更多的时间，从而大大降低功耗。

　　在任何蜂窝调制解调器的核心是基带处理器，由于过去几年生产的大量手机，基带处理器已经集成到一个芯片上，从而简化了调制解调器的设计。Skywire家族中的一个典型的调制解调器模块从NimbeLink(图1)被挤压成XBEE模块格式(29×33×6.5毫米)，由Digi International创建。这样的模块也广泛地应用在开发板上，例如各种ARM的ARDUNO处理器板。

　　Nimelink和GPS/GONASS收发器的小型插件模块的图像

　　图1：为3G蜂窝嵌入式调制解调器提供所有基本功能，NimbeLink(左)的一个小型插件模块为设计者提供3G CDMA蜂窝接口，基于TelIT基带子系统(Grand)的GPS/GONASS收发器。XBee模块格式为NimbeLink的Skywire系列模块提供了标准接口，这些模块具有不同的蜂窝接口。

　　然而，除非单位体积超过项目特定的成本交叉点，否则要比从芯片级构建调制解调器模块更经济和更快。此外，购买模块绕过FCC认证的需要，因为模块通常是预先认证的。构建VS购买的交叉点取决于多个因素-所需数量、所需特征、交付时间线、以及材料清单与模块成本的成本。画线的地方将根据具体情况而变化，但一个好的经验法则将交叉点至少设为10000个单位，甚至可能更高。

　　现成的嵌入式蜂窝解决方案有两种基本形式：小型电路板模块，例如来自Nimelink的SkyWORE 3G CDMA模块，它可以插入主电路板上的插座(如图1所示)，也可以是更具工业强度的金属封装模块(例如从多个技术系统，如图2所示的CDMA调制解调器，可以安装在系统柜中的某个地方，并使用RS-232端口、USB电缆或其他接口连接到主机。来自NimBelink的模块可在2G(SkyWORE GSM/GPRS)、3G和4G版本中使用，并且都使用XBee形状因子来提供通用的足迹。对于2G GSM/GPRS模块，对于2G CDMA2000模块，数据传输速率从40 kBs/s到153.6 kBs/s不等。移动到3G版本，高达3.1兆比特/秒的数据速率与CDMA/GPRS单元是可能的，并且使用HSPA+或UMTS标准跳到21兆比特/秒。4G实现使用LTE和HSPA+标准提供高达100兆比特/秒的数据速率。所有模块包括一个UART端口、一个USB端口、一个A/D转换器和几个通用I/O线路。

　　CDMA调制解调器的图像技术

　　图2：在一个坚固的金属外壳中，这个来自多技术的CDMA调制解调器将在工厂的家里或安装在一个柜子里。

　　Digi International提供他们自己的4G LTE CAT 1调制解调器，这是M2M连接的理想选择。由于它是LTE CAT 1，运营成本远低于传统CAT 3或CAT 4计划(专为智能手机设计)。该设备是FCC和Verizon终端设备认证，这导致更快的上市时间和潜在的节省数千美元的产品认证所需的。设计者可以通过使用相关的开发工具包来查看这个调制解调器是否适合于该项目(图3)。这个工具包包括开始为大多数M2M应用程序开发蜂窝连接接口所需的一切。

　　Digi国际XKC-V1T-U开发工具包的图像

　　图3：Digi International的这个开发套件提供了评估M2M应用程序使用4G LTE CAT 1连接所需的一切。

　　诸如NimBelink的SkyW线单元的模块在活跃时消耗约580毫安，而空闲时消耗约12毫安，而在其省电模式下仅消耗1.2毫安。它们从3.5到4.3 V电源工作，额定温度为40至+85℃。无论是选择模块或金属外壳的工业级调制解调器，设计者必须确定所需的数据速率和使用的蜂窝标准。在某些情况下，调制解调器可以合并多个蜂窝标准来处理各种应用。

　　当然，任何蜂窝调制解调器都需要SIM卡来识别并链接到特定的载波AT&T、Sprint、Verizon等，并且当系统被激活时，它还必须具有载波的服务计划。该服务计划可以根据简单的文本消息或各种数据计划来设置，这取决于系统设计者期望系统每月传输多少数据。