世界上最大的既不是大象也不是鲸鱼的生物是俄勒冈州蓝山的一种真菌。这种真菌有巨大的地下卷须，分布在3.4平方英里（8.8平方公里）的区域，估计有8,500年的历史。每年有几个星期，它会长出从土壤中冒出来的蘑菇。俄勒冈州的“巨型真菌”是一个连接网络，可将信息传输到广阔、几乎看不见的地形上的许多节点。这让你想起什么？是的，这就像大自然自己的物联网。更准确地说，它就像大自然的庞大物联网。那么，什么是大规模物联网？它与其他类型的物联网有何不同？区别在于数据量、延迟、能耗和处理能力。大规模物联网描述了具有大量连接设备的网络。这些机器通常收集数据并将信息传输回中央服务器/云。由于它们的能力有限（通常位于偏远地区），这些“东西”通常成本低、功耗低且相对“笨拙”。想想在田野、河流和林地中收集信息的农业传感器。现在将其与关键物联网进行比较。事实恰恰相反。它描述了由执行高度战略功能的超先进机器组成的物联网。关键物联网应用消耗大量数据和电力，需要低延迟，并且在许多情况下必须始终可用。想想自动驾驶汽车和远程手术。由于蜂窝连接的进步，大规模物联网正处于急剧增长的阶段。瞻博网络估计，物联网连接总数将从2020年的350亿增加到2024年的830亿。专家认为，其中约一半可能是大规模物联网。同时，就价值而言，IndustryARC预测，到2026年，大规模物联网市场将以7.1%的复合年增长率增长，到2026年将达到1214亿美元。大规模物联网：蜂窝网络的关键作用大规模物联网市场的关键驱动力是进步在蜂窝通信中。为什么？因为任何大规模物联网都依赖于可靠的低功耗广域网(LP-WAN)技术。这不同于在集中位置需要高功率和高速的关键物联网。那么，“好”LP-WAN的属性是什么？共有三个：可以经济高效地远距离连接大量设备。设备可以在很长的生命周期内进行连接和管理。可以建立安全和信任，让用户相信设备和数据不会被不良行为者拦截。显然，Wi-Fi、蓝牙和其他“短距离”协议无法满足其中的许多要求。因此，蜂窝网络非常重要，其覆盖面非常广。但这里有一个转折。从历史上看，蜂窝网络的构建考虑的是人和电话，而不是“物”。为了说明问题，以土壤传感器为例。假设一个农业企业想要在数百平方英里的范围内安装5,000个这样的小型设备。该传感器的复杂性较低，只会传递湿度和酸度的读数，并且大部分时间都处于睡眠模式。它们也存在于恶劣的环境中，但距离太远，人类工程师无法定期访问。显然，这家农业企业为此在自己的土地上安装5000台高性能、昂贵的手机类设备是没有意义的。大规模物联网的网络技术：LTE-M和NB-IoT到2010年代，移动行业的技术标准机构3GPP已经认识到需要支持低维护、低功耗设备的互联网。2016年，企业确认了两项新的网络技术：LTE-M和NB-IoT。这两个标准非常不同。LTE-M（也称为LTECatM1）使用与4G/LTE相同的频谱和基站，但被精简了。它支持高达1Mbps的下行链路和上行链路速度，延迟为50到100毫秒。这使得它对于实时通信非常有用。LTE-M已在现有??LTE网络上广泛部署。据GSMA称，到2022年5月将有60家运营商提供LTE-M服务。但是，许多机器甚至不需要这样的带宽。为此，有NB-IoT（也称为LTECatM2）。NB-IoT使用更简单的芯片，功耗更低。它支持最大62.5kbps，延迟为1.5到10秒。显然，这不适合实时通信，但对于断断续续的数据传输来说是可以的。因此，NB-IOT传感器可以支持长达10年的电池寿命。据GSMA统计，截至2022年5月，已有110家运营商推出了NB-IoT网络。大规模物联网：5G的作用现在，我们正在进入5G时代。很明显，5G的超高速和低延迟特性将加速关键物联网部署。远程手术和自主运输的用例已经开始推出。但5G将对大规模物联网产生什么影响？首先，3GPP同意其NB-IoT和LTE-M技术将作为5G规范的一部分继续演进。换句话说，NB-IoT和LTE-M将与增强型移动宽带和关键通信等其他5G组件共存于同一网络。所有这些都意味着移动运营商的投资得到保护，而NB-IoT和LTE-M模块是面向未来的。在5G时代，NB-IoT和LTE-M网络将比以往更广泛，支持更多设备。这得益于5G空前的容量，它具有以下能力。每单位面积连接设备数量的100倍（（与4GLTE相比），可在0.386平方英里或1平方公里内安装100万台设备。99.999%的可用性100%的覆盖率网络能源使用减少90%意味着连接的对象可以在没有人工协助的情况下运行数月或数年。低功耗物联网设备电池寿命长达10年新型连接设备的新型SIM卡不用说，如果不改变SIM技术，就不可能存在大规模物联网。智能手机用户熟悉的塑料SIM卡不适合物联网世界——体积太大，无法插入数百万台微型机器，而且强度不足以承受极端温度、湿度和振动。为了满足这些条件，业界开发了专用的eSIM。它可以焊接到位并在设备的整个生命周期内远程激活。科技公司一直在改进eSIM技术。例如，现在有更小的外形尺寸，例如用于空间有限设计的Thales超紧凑型MFFXS。今年还有iSIM（集成eSIM）。这种新格式得到了整个行业的支持——它已获得GSMA、可信连接联盟和欧洲电信标准协会的认证。iSIM嵌入在设备片上系统(SoC)的防篡改元件上。它消除了对离散SIM硬件的依赖，并且可以使用行业范围的安全协议通过无线方式激活。最重要的是，它的尺寸小于一平方毫米。GSMA认为，新的SIM卡外形规格将加速大规模物联网的推出。该公司自己的研究发现，83%的企业认为eSIM对其物联网部署的成功至关重要。KaleidoIntelligence支持这种信心。预计到2027年，兼容eSIM的设备将超过6.3亿台，占所有eSIM出货量的19%。海量物联网：应用和用例随着5G在全球范围内不断普及，它将为成千上万的企业提供数字化转型的机会。通过将哑机变成智能网络上的智能节点，企业将能够节省成本、提高效率并产生新的收入。这些好处将在广泛的垂直领域实现，例如：运输和物流车队管理产品跟踪农业牲畜跟踪土壤传感器气候监测环境洪水警报灾害规划大气监测工业/制造业预测性维护过程监测公用事业智能计量/电网智能城市停车交通控制照明废物管理自行车/踏板车车队管理摄像头智能建筑报警系统温度控制照明访问控制可穿戴设备健康监测儿童/老人医疗跟踪这是大规模物联网的承诺。但这不仅仅是对未来的希望。大规模物联网的例子在一系列领域呈爆炸式增长。如：货运列车跟踪：LineasLineas是欧洲最大的私营铁路货运运营商。每天有数以千计的火车和马车穿越非洲大陆。它为钢铁、化工、汽车等多个行业的客户提供服务。2017年，Lineas与博世合作，为2,600辆货车配备了跟踪传感器。这个想法是收集和提供可以描述车辆位置和功能的数据。Lineas工程师现在使用此信息来评估车队的“健康状况”并减少维护工作。该公司表示，这使车辆的可用容量增加了40%以上。智能集装箱：中集在全球拥有约6500万个集装箱。这些船只极其重要：它们为全球经济提供动力。但是一旦离开港口，几乎不可能知道他们在哪里。新的蜂窝技术正在改变这一点。随着低轨道卫星的出现，可以安装物联网传感器来跟踪从容器的位置和温度到流经它们的空气量和冷凝率的一切。航运公司率先充分利用了这些进步。例如，2018年，中集集团与Telenor合作，推出了首个航运智能集装箱。在航行过程中，船舶向集装箱和货物的所有人提供准确的信息。以前，必须从许多不同的系统和位置检索所有这些信息。精准农业：CropX对大规模物联网的承诺非常适合农业部门，农民需要了解广阔而偏远的足迹中发生的事情。在互联时代，农民可以使用一系列低功耗、低维护的传感器来收集有关土壤质量、害虫、水、大气湿度等的信息。并且有很多技术专家可以提供帮助。一个是以色列的CropX。它提供了一个由连接的传感器和一个软件平台组成的解决方案，该平台可以合成数据以提供更好的管理和规划的见解。CropX的解决方案目前在50多个国家/地区使用。智能建筑：边缘在现代建筑中，维护工作要求很高。有许多因素需要考虑，从能源消耗到空调再到访问控制。现在，物联网传感器正在帮助物业经理控制这一过程并节省大量资金。阿姆斯特丹的TheEdge就是一个很好的例子。它号称是世界上最智能的建筑。它拥有超过28,000个传感器和执行器，可以跟踪能量、数据、热量甚至人员的移动。该平台还链接到一个应用程序，员工可以使用该应用程序查找停车位、办公桌和会议空间。由于其智能属性，TheEdge产生的能量多于消耗的能量，因为它有太阳能电池板。并节省很多钱。阿姆斯特丹的TheEdge就是一个很好的例子。它号称是世界上最智能的建筑。它拥有超过28,000个传感器和执行器，可以跟踪能量、数据、热量甚至人员的移动。该平台还链接到一个应用程序，员工可以使用该应用程序查找停车位、办公桌和会议空间。由于其智能属性，TheEdge产生的能量多于消耗的能量，因为它有太阳能电池板。
