工程师为物联网实施提供连接的方式因项目而异——即使物联网部署在看似相同的设置中涉及相同的用例。例如，由于物理环境的原因，两个远程设施中的两组温度传感器可能使用相似的蓝牙传感器并具有相似的RF部署策略，但是这两个实现需要使用截然不同的技术将数据从这些传感器发送到云端。这是因为无线基础设施因地而异，这可能迫使工程团队对同一个项目使用两种不同的连接策略。上例中的第一个远程设施可能具有可用的Wi-Fi基础设施，作为将数据从蓝牙传感器返回到本地服务器或云的一种方式。同时，第二工厂可能缺乏可用的基础设施，必须依赖不同的基础设施覆盖，例如用于回传的LoRaWAN等远程技术。这两种情况仍然需要温度传感器中的蓝牙无线电和可用的回程连接基础设施之间的桥梁。这些无线基础设施在不同地点之间的差异——甚至在给定的实施点——为每个物联网项目增加了一层复杂性。在早期，工程团队必须评估可用的基础设施，根据可用和不可用的基础设施制定连接策略，并根据这些情况定制物联网部署。这需要大量的时间和精力。如果到处都有一个统一的回程连接源，事情就会简单得多。只要工程师一直致力于物联网部署，他们就会将蜂窝网络视为这些项目的数据回程主干。这是因为蜂窝连接几乎无处不在，地理范围很广，并且可以有效地穿透建筑物以支持本地部署。利用蜂窝基础设施的物联网几乎可以部署在地图上的每个地方，而无需由部署物联网网络的公司建造基础设施。听起来很完美！它只是不完美。有两个问题阻碍了这一进程。由消费设备（多媒体手机和平板电脑）驱动的LTE连接的高性能特性将在眨眼间耗尽无线物联网设备（例如传感器）相对有限的电池，除非它们像电话或充电一样每晚都连线。数百、数千或数万个此类物联网设备的蜂窝连接成本相当于支付一百万青少年的手机账单。这两个缺点使蜂窝基础设施成为除了极少数物联网部署之外的所有连接的不合适来源，但是两个新版本的蜂窝标准旨在克服这些障碍以扩大蜂窝连接在物联网中的使用。为物联网设计的两种新蜂窝协议是LTE-M和NB-IoT。如果您对这两种技术的工作原理感兴趣，可以在本白皮书中深入了解这两种技术。然而，需要知道的关键是LTE-M和NB-IoT解决了过去阻碍蜂窝网络实际使用的两个缺点：能源使用和针对传感器等物联网设备不频繁连接的优化连接。与手机和平板电脑使用的蜂窝版本的永远在线、耗电的架构不同，LTE-M和NB-IoT专门设计用于延长物联网设备的电池寿命。虽然他们仍然使用相同的LTE网络，但他们的操作架构并不寻求与最近的蜂窝塔保持连续连接——这是蜂窝连接设备上最大的电池消耗之一。LTE-M和NB-IoT将此架构与其他电池保护功能相结合，使设备在现场的预计使用寿命可达10年或更长时间。这解决了基于蜂窝物联网的第一个主要反对意见。为物联网设计的两种新蜂窝协议是LTE-M和NB-IoT。如果您对这两种技术的工作原理感兴趣，可以在本白皮书中深入了解这两种技术。然而，需要知道的关键是LTE-M和NB-IoT解决了过去阻碍蜂窝网络实际使用的两个缺点：能源使用和针对传感器等物联网设备不频繁连接的优化连接。与手机和平板电脑使用的蜂窝版本的永远在线、耗电的架构不同，LTE-M和NB-IoT专门设计用于延长物联网设备的电池寿命。虽然他们仍然使用相同的LTE网络，但他们的操作架构并不寻求与最近的蜂窝塔保持连续连接——这是蜂窝连接设备上最大的电池消耗之一。LTE-M和NB-IoT将此架构与其他电池保护功能相结合，使设备在现场的预计使用寿命可达10年或更长时间。这解决了基于蜂窝物联网的第一个主要反对意见。数据成本也由LTE-M和NB-IoT的架构解决，其运营成本使它们能够与其他类型的连接竞争，仅在需要时使用蜂窝网络传输间歇性数据。与典型的手机连接设备相比，这最大限度地降低了数据成本。LTE-M和NB-IoT还消除了客户和OEM成本结构中构建网络基础设施的费用。通过使用公共蜂窝网络基础设施，组织不需要部署、拥有或维护网络。这些成本由无线运营商承担，从而消除了物联网部署的运营成本来源。这些技术针对物联网进行优化的另一种方式是，它们不需要传统LTE设备使用的物理无线电和架构——因为物联网不需要高水平的处理、数据吞吐量和处理——从而降低了这些设备的成本。通过消除对电池寿命和成本的担忧，LTE-M和NB-IoT让从事物联网项目的工程师最终拥有自物联网出现以来一直梦寐以求的无处不在的统一基础设施。在任何有酒吧的地方，您都可以将物联网接入相同的数字基础设施。这对于一长串用例很重要，包括食品和疫苗的冷供应链、远程医疗设备的远程健康监控以及工业设备的远程监控——所有这些都提出了连接挑战，而这些挑战可以通过无处不在的蜂窝技术来解决。连接来解决。对于从事过蜂窝项目的工程师，您可能知道涉及该技术的项目的注意事项。例如，由于蜂窝无线电产品的额外认证障碍，包括监管机构（例如FCC/IC等）、网络批准（例如PTCRB/GCF）和运营商批准（例如AT&T认证）。使用预认证的蜂窝物联网插座调制解调器和经验丰富的无线设计合作伙伴可以帮助您完成这些步骤，从而加快认证过程。对从事蜂窝物联网项目的工程师的另一条重要建议是如何成功地将LTE-M和NB-IoT与互补的短程技术（例如蓝牙）配对。蓝牙是对LTE-M和NB-IoT的特别有吸引力的补充，因为蓝牙可以执行所有短距离设备间通信，而LTE-M/NB-IoT仅在需要通信时执行到LTE网络的回程。对于将蜂窝与蓝牙等其他技术相结合的物联网项目，应注意如何将多个无线电共置以确保性能、避免干扰问题并确保认证。但是，通过选择正确的RF建模、天线选择和测试合作伙伴，可以轻松完成此过程。这两个新版本的蜂窝协议终于实现了蜂窝物联网长期以来的梦想，我预计使用LTE网络作为数据骨干网的部署数量将会激增。现在，您可以在手机上看到条形图的任何地方轻松部署物联网，这无疑将为更大规模的物联网部署打开大门。JonathanKaye是LairdConnectivity的产品管理高级总监。Kaye是LairdConnectivity嵌入式无线连接解决方??案的主要开发商。他在嵌入式无线和产品设计方面拥有超过20年的经验，包括在EZURiO和LeverTechnology工作，十年前加入LairdConnectivity。
