揭開蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的神秘面紗:無線在物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵作用
說我們生活在一個無線連接的世界,聽起來有點老套。我們很多人每天一開始都會查看智能手機,佩戴可穿戴設備,讓Alexa“播放五分錢樂隊(Nickelback)的熱門歌曲”。好吧,也許最后一個不是那么重要。
過去的錫罐和電線已經(jīng)被Wi-Fi、藍牙和蜂窩等通信協(xié)議所取代,這些協(xié)議為我們提供了從家到工作場所到任何地方的無縫連接!
今天,物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員在決定哪種網(wǎng)絡連接選項最適合他們時,有無數(shù)的選擇。當您將所有優(yōu)點和缺點加起來時,許多人驚訝地發(fā)現(xiàn)蜂窩是前進的邏輯路徑(如果不是主要連接,則作為后備)。
這種成熟且無處不在的連接物聯(lián)網(wǎng)設備的方式因其可靠性和覆蓋范圍而受到贊譽,但因其傳統(tǒng)的遲鈍定價和相對較低的數(shù)據(jù)吞吐量而遭到詆毀。在本系列博客中,我們將揭開細胞的神秘面紗,并對物聯(lián)網(wǎng)中與無線相關(guān)的四個關(guān)鍵話題進行批判性的審視:
- 什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?(今天)
- 移動物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(即將到來!)
- 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的常用用例(即將到來!)
- 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡和基礎(chǔ)設施冗余(即將到來!)
什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)允許物理設備(如傳感器、致動器及其主微控制器或單板機)連接到專用網(wǎng)絡或公共互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。
通過利用與移動電話相同的基礎(chǔ)設施,蜂窩物聯(lián)網(wǎng)利用了現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡的廣泛可用性,而無需傳統(tǒng)蜂窩應用程序的電源需求。隨著5G即將到來,蜂窩物聯(lián)網(wǎng)很好地利用了通常分配給Wi-Fi或有線以太網(wǎng)的更高帶寬解決方案。
特別是當我們考慮蜂窩與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系時,我們不再只考慮人對設備的蜂窩連接,而是開放設備對設備的連接(或設備<–>人<–>設備以及中間的所有其他迭代!)。
物聯(lián)網(wǎng)的機遇將變得無限。聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以是任何東西,從自動控制的路燈到遠程監(jiān)控的車庫,再到優(yōu)化灌溉和肥料使用的農(nóng)業(yè)應用,或預測遠程設置異常的機器學習解決方案。
LTE-M和NB-IoT的關(guān)鍵作用
讓我們仔細看看支撐蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的兩項關(guān)鍵技術(shù):LTE-M和NB-IoT。
雖然2G/3G協(xié)議對于許多物聯(lián)網(wǎng)應用來說已經(jīng)足夠了,但現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)通常依賴于LTE-M或NB-IoT。這些無線標準的快速普及讓我們?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)連接的新曙光做好了準備。
這些標準從一開始就圍繞低功耗、嵌入式安全性和可靠性而設計。將這些技術(shù)優(yōu)勢與現(xiàn)有無處不在的蜂窩網(wǎng)絡相結(jié)合,為世界提供了無與倫比的遠程物聯(lián)網(wǎng)連接選擇。
什么是LTE-M?
您大概可以猜到LTE-M與流行的LTE(長期演進)無線標準密切相關(guān)。支持LTE的國家包括大量主要由美洲和歐洲部分地區(qū)組成的名單。
LTE-M有效地代表“機器的長期演進”,并允許物聯(lián)網(wǎng)設備搭載現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡。它以注重功耗的方式設計,適用于需要中低數(shù)據(jù)吞吐量的應用程序。憑借1.4MHz的帶寬(與LTE的20MHz相比),LTE-M提供了很大的范圍,但吞吐量低于LTE(大約向下375KB,向上大約300KB)。LTE-M還提供蜂窩塔切換功能,使其成為出色的移動解決方案(甚至跨多個區(qū)域)。
資產(chǎn)跟蹤、可穿戴設備、家庭安全和家庭/企業(yè)監(jiān)控都是物聯(lián)網(wǎng)中LTE-M用例的絕佳示例。
什么是窄帶物聯(lián)網(wǎng)?
考慮到物聯(lián)網(wǎng)實際上是名稱的一部分,NB-IoT專為物聯(lián)網(wǎng)而設計。NB-IoT代表“窄帶物聯(lián)網(wǎng)”,非常適合沒有強大LTE覆蓋的區(qū)域或帶寬要求相對較低的區(qū)域。同樣,顧名思義,NB-IoT僅使用可用全帶寬的一個窄帶。
NB-IoT設備在全球范圍內(nèi)以GSM為標志(例如歐洲、非洲和亞洲的大部分地區(qū))可用,與LTE-M相比,它消耗的功率非常少,提供的數(shù)據(jù)更少(大約向下60KB,向上大約30KB)。與LTE-M的1.4MHz帶寬相比,NB-IoT在200kHz上運行,提供更長的范圍和更好的室內(nèi)滲透。
某些用例,如智能城市(例如,停車計時器、公用事業(yè)監(jiān)控)、停車場、室內(nèi)部署和農(nóng)業(yè)環(huán)境,是合適的NB-IoT實施的很好例子。
5G適合哪里?
我們都受到了圍繞5G的炒作。其中一些是有保證的,但坦率地說,剩下的就是讓我們購買新手機的大量營銷活動。
與我們已經(jīng)習慣的其他“xG”標準(2G/3G/4G)一樣,5G是另一個通往更快、更強網(wǎng)絡連接的階梯。隨著物聯(lián)網(wǎng)部署在范圍和規(guī)模上的加速,人們可以想象由數(shù)千臺設備組成的工業(yè)應用每天推送千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。屆時5G可能會成為我們的目的地。
今天怎么樣?您是否可能會使用RaspberryPiZero直播4K視頻?可能不會,但是當我們展望物聯(lián)網(wǎng)的未開發(fā)未來時,5G的機會很有趣。
總結(jié)
LTE-M和NB-IoT等蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為遠程物聯(lián)網(wǎng)部署帶來了顯著優(yōu)勢。逐漸成為各種應用的理想選擇,尤其是那些在移動或其他不可預測位置的應用,蜂窩是一個成熟、可靠和合乎邏輯的選擇。