物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)如何做出合適的選擇
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眾所周知,物聯(lián)網(wǎng)是一個不需要人為干預(yù)就能使“物體”相互通信的網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要人類產(chǎn)生或處理信息。智能手機(jī)、筆記本電腦和臺式機(jī)都屬于個人聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)連接是物聯(lián)網(wǎng)難題的一部分,它使“事物”能夠相互交流和交換數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)連接可以通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。然而,有線網(wǎng)絡(luò)不適合大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,因?yàn)槠涓采w范圍僅限于網(wǎng)線可到達(dá)的區(qū)域。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要更大的覆蓋范圍,因此我們將討論無線網(wǎng)絡(luò)連接。
物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)
物聯(lián)網(wǎng)有許多網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng),如蜂窩移動、衛(wèi)星、Wi-Fi、低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)和藍(lán)牙。
選擇網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)時(shí),有許多因素需要考慮:覆蓋范圍(可以發(fā)送數(shù)據(jù)的最大距離)、帶寬(可以發(fā)送多少數(shù)據(jù))、功耗(電池續(xù)航時(shí)間)、成本、可靠性和可用性等。
最佳網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)將具有大范圍、高帶寬、低成本和低功耗。不幸的是,這種連接技術(shù)還不存在,例如,增加覆蓋范圍往往會增加功耗,而增加帶寬通常會增加成本。
讓我們來看看物聯(lián)網(wǎng)最常用的一些網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)。
低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN)
低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN),如Lora和Sigfox,相對較新的,只有少數(shù)國家擁有全國范圍的低功耗廣域網(wǎng)。據(jù)麥肯錫稱,在2017年,低功耗廣域網(wǎng)覆蓋了全球20%的人口。此外,麥肯錫預(yù)計(jì),到2022年,低功耗廣域網(wǎng)將覆蓋全球100%的人口。
很明顯,低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)有兩個重要特征:
1、低功耗(使用可持續(xù)數(shù)年的小型電池)
2、遠(yuǎn)距離通信(以公里為單位)
LPWAN技術(shù)基于間歇性發(fā)送少量數(shù)據(jù)的概念(例如,一天幾次),這使得低功耗成為可能。
LPWAN的一個用例是智能廢物管理,其中垃圾箱配備有液位傳感器,僅在需要時(shí)清理。在這種用例中,偶爾向云端發(fā)送少量數(shù)據(jù)就足夠了。與其擁有一個實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),不如擁有能夠維持很長時(shí)間(例如幾年)的電池和每個垃圾箱合理的網(wǎng)絡(luò)連接成本。
蜂窩移動
蜂窩移動連接是最常見的選擇:它是您手機(jī)用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一種網(wǎng)絡(luò)連接方式。
蜂窩移動連接有許多好處,它是一種可靠的選擇,除了高帶寬之外,它還提供遠(yuǎn)距離通信。蜂窩移動連接也具有良好的可用性(與目前的LPWAN不同)。
缺點(diǎn)是,蜂窩移動連接具有相對較高的成本和較高的功耗。然而,有一些新的蜂窩網(wǎng)絡(luò)旨在解決這些問題,其中之一就是窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT),這是一種利用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的LPWAN技術(shù)。
由于其高功耗和高成本,對于許多物聯(lián)網(wǎng)用例來說,蜂窩移動連接不是最佳選擇。但是,它可以用于跟蹤遠(yuǎn)距離移動的昂貴資產(chǎn)(如車輛、船運(yùn)集裝箱等)。
衛(wèi)星
衛(wèi)星通信具有高帶寬和高范圍,但它也有較高的功耗。衛(wèi)星通信的好處是它可以在地球上任何地方工作。因此,如果您需要接收集裝箱在海洋中航行信息的話,衛(wèi)星通信可能是唯一選擇。
藍(lán)牙低功耗和Wi-Fi
藍(lán)牙和Wi-Fi是近距離通信的最佳選擇。它們比LPWAN具有更高的帶寬,比衛(wèi)星和蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)的功耗更低。
除了傳統(tǒng)的藍(lán)牙,還有一個更新的版本,叫做藍(lán)牙低功耗(BLE)。BLE使用的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更低的功耗,它只需要傳統(tǒng)藍(lán)牙所需能量的一小部分。
使用藍(lán)牙或Wi-Fi的物聯(lián)網(wǎng)用例的一個例子是醫(yī)院資產(chǎn)跟蹤。通過使用多個藍(lán)牙或WI-FI接入點(diǎn),您可以通過三角測量來確定資產(chǎn)的位置。
物聯(lián)網(wǎng)延伸得很深:有物聯(lián)網(wǎng)功能的設(shè)備,例如,智能個人設(shè)備、智能家居設(shè)備、智能汽車,甚至智能城市設(shè)施,都能感知、處理、存儲數(shù)據(jù),并采取相應(yīng)操作。智能藥盒可以監(jiān)視病人是否按時(shí)吃藥,提醒吃藥,通知患者家屬照顧病人按時(shí)服藥,甚至提前購買快用完的藥。 智能鎖可用手機(jī)開門和鎖門,監(jiān)控所有活動,設(shè)置訪問時(shí)段,提醒業(yè)主注意非法進(jìn)入。
根據(jù)的研究報(bào)告,到2025年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總量預(yù)計(jì)超過750億臺,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過聯(lián)合國預(yù)測的那一年的81億地球人口。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將我們的生活變得更安全、更舒適,有助于優(yōu)化資源的利用率。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是這個更長的價(jià)值鏈與外部世界交互的窗口。
來源:朗銳智科