接上一篇文章:《物联网如何工作——第1部分:传感器》这是“物联网的工作原理”系列的第二部分,我们将介绍物联网的关键要素事情通俗易懂。物联网解决方案由四个基本要素组成:传感器网络连接数据处理用户界面在之前的文章“物联网工作原理-第1部分:传感器”中,我们学习了如何在物联网应用程序中收集数据。下一步是将数据发送到基于云的服务平台进行处理。那么它是如何到达那里的呢?在本文中,我们将关注列表中的第二项:网络连接。什么是连通性?网络连接是物联网难题的一部分,它使“事物”能够相互交谈并交换数据。网络连接可以通过有线或无线网络实现。然而,有线网络并不适合大多数物联网应用,因为它的覆盖范围仅限于网线可以到达的区域。大多数物联网应用需要更大的范围,因此我们将在本文中重点介绍无线网络。IoT连接选项IoT有许多网络连接选项,例如蜂窝、卫星、Wi-Fi、低功耗广域网(LPWAN)和蓝牙。选择网络连接选项时需要考虑许多因素:范围(数据可以发送多远)、带宽(可以发送多少数据)、功耗(电池寿命)、成本、可靠性和可用性等。***网络连接选项将具有大范围、高带宽、低成本和低功耗。不幸的是,这种连接技术目前还不存在,例如,增加覆盖范围往往会增加功耗,而增加带宽通常会增加成本。让我们来看看一些最常用的物联网网络选项。在文章的结尾,您可以看到一个非常简单的表格,比较和总结了这些选项。低功耗广域网(LPWAN)低功耗广域网(LPWAN),例如Lora和Sigfox,相对较新,只有少数国家拥有全国性的LPWAN。据麦肯锡称,2017年,LPWAN覆盖了全球20%的人口。此外,麦肯锡预测,到2022年,LPWAN将覆盖全球100%的人口。很明显,低功耗广域网(LPWAN)具有两个重要特征:低功耗(使用可以使用多年的小电池)长距离通信(以公里为单位)LPWAN技术基于发送少量间歇性地(例如,一天几次)数据,这使得低功耗成为可能。LPWAN的一个用例是智能废物管理,其中垃圾箱配备了液位传感器,并且仅在需要时清空。在此用例中,偶尔向云发送少量数据就足够了。与其拥有实时监控系统,不如拥有能持续很长时间(比如数年)且每个垃圾箱的互联网连接成本合理的电池。蜂窝蜂窝连接是最常见的选择:它是您的手机用来发送和接收数据的网络连接。蜂窝连接有很多好处,它是一种可靠的选择,除了高带宽外,它还提供长距离通信。蜂窝移动连接也具有良好的可用性(与当前的LPWAN不同)。不利的一面是,蜂窝移动连接具有相对较高的成本和较高的功耗。然而,新的蜂窝网络旨在解决这些问题,其中之一是窄带物联网(NB-IOT),这是一种利用现有蜂窝网络基础设施的LPWAN技术。由于其高功耗和高成本,蜂窝连接并不是许多物联网用例的最佳选择。但是,它可用于跟踪长距离移动的昂贵资产(例如车辆、集装箱等)。卫星卫星通信具有高带宽和远距离,但也具有高功耗。卫星通信的好处在于它可以在地球上的任何地方工作。因此,如果需要接收集装箱在海洋中移动的信息,卫星通信可能是唯一的选择。低功耗蓝牙和Wi-Fi蓝牙和Wi-Fi是短距离通信的绝佳选择。它们的带宽高于LPWAN,功耗低于卫星和蜂窝移动网络。除了传统的蓝牙,还有一个更新的版本,称为低功耗蓝牙(BLE)。BLE使用的技术可降低功耗,仅需传统蓝牙所需能量的一小部分。使用蓝牙/Wi-Fi的物联网用例的一个示例是医院(或其他室内)资产跟踪。通过使用多个蓝牙/WI-FI接入点,您可以进行三角测量以确定资产的位置。总结下表提供了上述网络选项的非常简短的总结。据我们所知,所有选项都有利有弊,正确的选择取决于您的具体物联网用例。物联网工作流程的下一步是什么?到目前为止,我们已经通过传感器收集数据,并使用网络解决方案将其发送到云服务平台。接下来,我们必须使数据有用,这意味着我们需要对其进行处理。请继续关注我们的下一篇文章“IoT的工作原理-第3部分:数据处理”!
