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物联网通信:规模很重要

时间:2023-03-19 20:42:57 科技观察

窄带物联网(NB-IoT)是旨在扩大低功耗互联设备和传感器市场的多项技术之一。此类设备提供了新的应用机会。它们与长寿命、小数据有效载荷和不频繁的通信有关。随着5G万物互联相关的创新技术和6G的新愿景,市场机会的规模将进一步扩大。然而,与这些设备通过移动网络交换的处理能力、能源消耗和通信流量相关的尺寸问题存在相反的维度。在每种情况下,目标都是尽量减少这些措施。例如,处理能力范围的缩小导致设备成本降低。这简化了采用路径,因为连接的设备现在更便宜了。由于规模经济,标准化可以放大这一趋势。在其他措施中,低能耗和低交通强度有利于运营成本。较低的数据传输和网络信令功率也可以减少对必须与许多其他用户共享的网络资源的影响。总的来说,低能耗也有利于可持续性。针对最小的传感器进行优化对于最小的传感器应用,设计和工程选择会对能耗和可持续性产生重大影响。当传感器和应用程序形成通信链路时,有多种方法可以优化启动过程。这涉及管理应用程序处理注册功能和设置数据结构以供操作使用。通过简单地传输读数,减少对受限设备的通信和编码影响。另一个可以提高能量使用的优化是内容序列化格式的选择。例如,一方面,传感器读数可以XML格式传输,需要解析复杂的字符串信息以供应用程序处理。另一端涉及使用JSON和CBOR格式。在比较测试中,从湿度传感器传输单个读数表明有可能将有效载荷减少五分之一。更小的JSON甚至更小的CBOR格式也有助于减少序列化和反序列化任务中涉及的计算资源和能源消耗。让设备进入休眠状态是另一套工具,可以提高能源性能并延长电池供电的远程设备的使用寿命。该方法使用睡眠模式技术。这依赖于预先安排的睡眠时间表,以便设备仅在准备好发送读数时才轮询其通信网络。3GPP系列标准规定了省电模式(PSM),该模式允许设备避免寻呼网络并休眠长达413天的时间间隔。主要缺点是这段时间网络无法访问设备。长期创新专注于零能耗技术。这些可以将功耗降低100到1000倍,为1万亿移动和互联事物铺平道路。