IoT产品使用许多不同的协议和技术,包括WiFi、蓝牙、ZigBee、Lora等。通常,这些技术在电磁或射频(RF)频谱上的不同频段上运行。然而,蓝牙、WiFi和ZigBee等许多无线技术占用和运行在2.4GHz和2.5GHz之间的同一100MHz频段。与蜂窝网络不同,使用这些协议的无线系统并不真正相互“交谈”。换句话说,他们无法协调对RF频谱的使用。因此,WiFi和蓝牙信号,或者WiFi和ZigBee之间经常会发生“冲突”。虽然这些冲突无法形象化,但当网络变慢时,您可以体验到这种影响。发生这种情况时,我们说网络遇到无线电干扰问题。干扰干扰并不总是由于不同的网络。例如,您的WiFi网络可能会干扰属于邻居的另一个WiFi网络。这两个网络互不可见,相互独立通信。同样,在与2.4GHz相同的频率范围内运行的微波炉会干扰WiFi网络。许多专有产品具有独特的非标准波形,这些波形很难在未经许可的频段中识别。这些也是射频干扰的潜在来源。其他干扰源包括设备故障和电缆断裂等。许多这些干扰和事件的问题在于它们是不可预测的,因此常常得不到解决。可以肯定的是,由于在非授权频段上运行成本较低,因此那里开发了更多的无线产品。因此,射频干扰的可能性远高于许可频段。所以,正如我们所看到的,有很多干预的机会。不幸的是,没有简单的方法来解决无线电干扰。许多接入点提供商会告诉您切换频道,直到找到最佳频道。但这不是永久性的解决方案,因为明天其他邻居可能会安装新的接入点。否则有人可能会在您刚切换到的频道上开始操作无绳电话。最终,您用完了要切换到的频道选项。物联网系统的敏感性关于物联网网络干扰的影响,已有许多学术和研究论文。不用说,影响是巨大的。想象一个由嵌入式WiFi模块和芯片组构建并部署在现场的物联网系统。部署后,您可能无法访问IoT模块。干扰问题很难远程检测和诊断。同样,在发生干扰的情况下,即使不是不可能,也很难远程遵循供应商的建议来更改频道而不从现场召回产品。此外,当物联网设备由于干扰问题无法相互通信时,它们会一遍又一遍地尝试这样做。多次尝试可能会耗尽设备的电池寿命,在这些设备中,电池消耗应保持在最低水平以延长现场使用寿命。接下来,考虑在关键任务医疗环境中部署物联网——无法通信将是灾难性的。解决办法是什么?一种解决方案是仅在RF环境规划和协调良好的蜂窝频段中使用IoT系统。蜂窝系统不会受到干扰——如果受到干扰,那是因为有人使用未经授权的设备将无线电频率“泄漏”到许可频段中。这种情况虽然呈上升趋势,但并不常见。然而,这样的系统比部署在非许可频带中的系统更昂贵。第二种解决方案是使用频率间隔合理的物联网系统。例如,不要构建或使用依赖于以2.4GHz运行的WiFi和蓝牙系统的系统。相反,请使用仅使用5GHz频段的WiFi系统。虽然这不会减轻来自网络外部的干扰,但它至少可以最大限度地减少自干扰。出于多种原因,预计5G的使用将使物联网受益匪浅。从干扰的角度来看,物联网产品和应用程序将获得大量许可频谱。避免射频干扰比以往任何时候都更容易,同时允许多个设备同时运行而不会发生冲突。(编译/卡西)
