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通过远程无线物联网连接传感器

时间:2023-03-20 21:12:37 科技观察

物联网(IoT)已经连接了许多设备。事实上,这个概念正在迅速发展,谁知道你最终会拥有多少联网设备?直到最近,这些设备中的大多数都运行在支持移动通信和互联网的相同网络和协议上,例如蓝牙、Wi-Fi和蜂窝网络。得益于全球发达的基站基础设施,蜂窝无线技术垄断了将计算机、手机或平板电脑等设备直接连接到互联网而无需网关的技术。其中一些技术可实现3.9Gbps的下行传输速率和1.5Gbps的上行传输速率。然而,物联网中的大多数东西都需要低于100bpm。例如,嵌入式传感器等分布式设备对网络的要求与计算机或电话截然不同。当我们使用互联网时,我们会定期访问大量数据,但远程传感器会定期发送小数据包。通常,这些设备还需要连接到远离传统基础设施和便利电源的区域。那么,我们如何满足这些类型的物联网设备的独特网络需求呢?转向LPWAN远程无线物联网技术是低功耗广域网的基础。在这些类型的网络中,这些协议专为远程功能而设计,并以较长的间隔从许多低功耗设备(例如传感器端点)发送少量数据。基于Sigfox和LoRa的标准使用未经许可的sub-GHz频段(欧洲为868MHz),该频段不太可能干扰蓝牙和Wi-Fi等其他协议。在这些频率下,信号可以穿透障碍物并传播很远的距离,同时使用相对较少的功率——对于通常受电池寿命限制的物联网设备来说,这是一个极好的选择。每个标准都使用不同的技术来最小化发射功率,同时最大化范围。Sigfox采用著名的BPSK调制技术和超窄带技术,最大限度地提高信号穿透率。非常适合在城市建成区3-10公里范围内或农村地区30-50公里范围内使用。LoRa与Sigfox技术非常相似,但使用扩频技术以各种频率和数据速率传输——允许网关适应不断变化的条件并优化与每个设备交换数据的方式。这些基于LPWAN的技术的一个主要优势是成本(尤其是当您拥有多个设备时)。就像手机运营商一样,您仍然需要有执照。但是,许可费用要低得多;LoRa的年度许可费约为2,500英镑,而Sigfox用户预计每年为每台终端设备支付高达10英镑。与移动运营商不同,它不需要SIM卡。自动监控这些远程物联网无线技术可用于各种传感应用,尤其是医疗行业、工业控制或楼宇管理。核心用途之一是水温监测。例如,在医院和旅馆中,需要经常检查每个水龙头和淋浴间,以确保水温足以预防军团病,但又不会热到会诅咒某人。管道上的传感器可以监测温度并立即发送数据,而不是让人类手动检查可能有数千个水龙头。另一方面,立法要求超市或任何其他商业场所(例如餐馆)的冰箱和冰柜应保持在特定温度并受到监控。传感器还可用于自动化流程并确保定期接收准确的数据。同样,液体和液体的状况——例如油、废物或化粪池中的液体和液体——也需要测量和仔细监测。其中许多应用程序目前将使用传统的4G,但是,如果在这些类型的环境中连接大量传感器,连接速度可能会很慢,并导致功能和生产力下降。例如,在医院环境中,这可能非常有害。相比之下,低频系统可以传输更短的距离,这意味着医院的每个楼层或病房只需要一个中继器。