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揭秘蜂窝物联网:无线在物联网中的关键作用

时间:2023-03-19 19:22:42 科技观察

说我们生活在一个无线连接的世界中可能听起来很老套。我们中的许多人每天开始时都会查看我们的智能手机,佩戴我们的可穿戴设备,并要求Alexa“播放Nickelback热门歌曲”。好吧,也许最后一个并不那么重要。过去的锡罐和电线已被Wi-Fi、蓝牙和蜂窝等通信协议所取代,这些协议为我们提供了从家庭到工作场所再到任何地方的无缝连接!如今,物联网开发人员正在决定哪些是最适合他们的网络连接选项。有无数的选择。当您将所有优点和缺点加起来时,许多人会惊讶地发现蜂窝是前进的合乎逻辑的路径(如果不是主要连接,那么作为后备)。这种连接物联网设备的成熟且无处不在的方式因其可靠性和覆盖范围而受到赞誉,但因其传统上低迷的定价和相对较低的数据吞吐量而受到诋毁。在这个博客系列中,我们将揭开细胞的神秘面纱,并批判性地审视物联网中与无线相关的四个关键主题:什么是蜂窝物联网?(今天)移动物联网的优势(即将推出)即将推出!)蜂窝物联网的常见用例(即将推出!)蜂窝物联网网络和基础设施冗余(即将推出!)什么是蜂窝物联网?蜂窝物联网技术允许物理设备(如传感器、执行器和主机微控制器或单板计算机)连接到专用网络或公共互联网来传输数据。通过利用与移动电话相同的基础设施,蜂窝物联网利用了现有蜂窝网络的广泛可用性,而没有传统蜂窝应用的功率要求。随着5G的出现,蜂窝物联网充分利用通常分配给Wi-Fi或有线以太网的更高带宽解决方案。特别是当我们考虑蜂窝与物联网时,我们不再只是考虑人与设备的蜂窝连接,而是打开设备与设备的连接(或设备<–>人<–>设备和所有其他迭代之间!)。物联网的机会将变得无限。连接的物联网解决方案可以是任何东西,从自动控制的路灯到远程监控的车库,再到优化灌溉和肥料使用的农业应用,或者预测远程设置异常的机器学习解决方案。LTE-M和NB-IoT的关键作用让我们仔细看看支持蜂窝物联网的两项关键技术:LTE-M和NB-IoT。虽然2G/3G协议足以满足许多物联网应用的需求,但现代物联网通常依赖于LTE-M或NB-IoT。这些无线标准的迅速采用让我们为物联网连接的新曙光做好了准备。这些标准是围绕低功耗、嵌入式安全性和可靠性从头开始设计的。将这些技术优势与现有无处不在的蜂窝网络相结合,为世界提供了无与伦比的远程物联网连接选择。什么是LTE-M?正如您可能猜到的那样,LTE-M与流行的LTE(长期演进)无线标准密切相关。支持LTE的国家/地区包括一个主要由美洲和欧洲部分地区组成的大名单。LTE-M实际上代表“机器的长期演进”,并允许物联网设备搭载在现有的LTE网络上。它以注重功耗的方式设计,适用于需要中低数据吞吐量的应用程序。LTE-M的带宽为1.4MHz(与LTE的20MHz相比),提供更大的覆盖范围,但吞吐量低于LTE(向下约375KB,向上约300KB)。LTE-M还提供蜂窝塔切换,使其成为出色的移动解决方案(甚至跨多个区域)。资产跟踪、可穿戴设备、家庭安全和家庭/企业监控都是物联网中LTE-M用例的绝佳示例。什么是窄带物联网?考虑到物联网实际上是名称的一部分,NB-IoT是为物联网设计的。NB-IoT代表“窄带物联网”,非常适合LTE覆盖不强或带宽要求相对较低的区域。此外,顾名思义,NB-IoT仅使用可用全部带宽中的一小部分。NB-IoT设备可在全球范围内使用GSM标志(例如欧洲、非洲和亚洲大部分地区),与LTE-M相比,功耗非常低,提供的数据更少(向下约60KB,向上约30KB)。与LTE-M的1.4MHz带宽相比,NB-IoT在200kHz上运行,提供更远的范围和更好的室内穿透力。某些用例,例如智能城市(例如停车计时器、公用事业监控)、停车场、室内部署和农业环境,都是适合NB-IoT实施的好例子。5G适合哪里?我们都被围绕5G的炒作所淹没。其中一些是有保证的,但坦率地说,剩下的就是大量的营销活动,让我们购买新手机。与我们已经习以为常的其他“xG”标准(2G/3G/4G)一样,5G是通向更快、更强网络连接的另一个阶梯。随着物联网部署在范围和规模上的加速,人们可以想象由成千上万台设备组成的工业应用每天都在推送千兆字节的数据。5G可能就是我们的目的地。今天呢?您可能会使用RaspberryPiZero来直播4K视频吗?可能不会,但当我们展望物联网尚未开发的未来时,5G的机会很有趣。总结LTE-M和NB-IoT等蜂窝物联网技术为远程物联网部署带来了显着优势。作为各种应用程序的理想选择,尤其是那些在移动或其他不可预测位置的应用程序,蜂窝是一种经过验证的、可靠的和合乎逻辑的选择。