物联网无线连接网络正在蓬勃发展,以帮助连接各种设备——从互联汽车和智能家居到智能照明和基础设施。特别是,低功耗广域网(LPWAN)非常适合需要低功耗和长电池寿命以及运营商级安全性的物联网系统。几种正在开发和部署的LPWAN技术——包括LTE-M和窄带物联网(NB-IoT)——可以支持此类物联网连接需求。由于LPWAN将对未来物联网创新的发展产生重大影响,因此您需要特别了解以下事项。选择合适的物联网网络构建成功的物联网系统就是将您的连接需求与合适的技术或技术组合相匹配。根据物联网应用类别,企业在选择网络连接技术时需要考虑六个关键因素:覆盖范围、数据吞吐量、移动性、延迟、电池寿命和成本。以吞吐量为例,它表示数据在网络上交换的速率(或速度)。对于智能城市停车收费表、照明管理或其他数据交换较少且可以接收高延迟的场景,数据吞吐量可能是较低的优先级。但是,如果应用的目标是流媒体、远程医疗,或者涉及视频场景,那么选择高吞吐量、低时延的网络就很关键了。低功耗技术的优势降低成本和延长电池寿命一直是物联网系统架构的首要考虑因素。LTE-M和NB-IoT非常适合解决这类问题——甚至更多。在本文中,我将重点介绍这两种网络技术。与传统的物联网移动连接技术相比,LPWAN技术具有明显的优势。由于广域覆盖和每个区域的多终端容量,预计总体网络连接成本将大大低于传统的移动宽带连接成本。此外,LTE-M和NB-IoT可为许多物联网设备提供长达10年的电池寿命。虽然12到24小时的电池寿命对于消费者可穿戴设备来说已经足够,但远程资产监控设备需要更长的电池寿命。例如,跟踪供应链中资产的智能设备中的电池一次可能需要7到30多天不等,具体取决于运输时间和运输方式,例如陆运、海运和空运;简单的开关或空容器,如监测垃圾桶或储液罐的容量,设备需要在现场长年,单节电池需要使用多年。LPWAN的许可与非许可频谱LPWAN技术分为两大类:许可和非许可。获得许可的LPWAN技术利用移动网络运营商现有的无线频谱资源。移动运营商长期以来一直持有在专用频谱上运营的许可证,专门用于无线通信。这就是他们为大型企业提供的高度可靠、可扩展和安全的网络环境。NB-IoT和LTE-M都支持具有运营商级安全性的许可频谱。免许可证的LPWAN技术可以在指定的频段中使用,只要它们符合与频段相关的规则。Wi-Fi路由器、无绳电话和其他通信设备也可以访问未经许可的频谱,这会导致信号干扰,从而降低网络性能。此外,免许可频谱技术覆盖范围有限,缺乏运营商级安全性,并不总是支持双向通信。因此,大多数免许可LPWAN技术不支持无线固件和软件更新。LTE-M和NB-IoT势头据GSMA称,移动运营商已在全球推出58个商用移动物联网网络。GSMA预测,到2025年将有18亿个获得许可的LPWAN连接。AT&T去年在美国和墨西哥推出了LTE-M网络,最近宣布计划于明年初在美国和墨西哥推出NB-IoT。LTE-M和NB-IoT是互补的低功耗物联网技术。NB-IoT非常适合数据要求有限的用例的基本数据要求,而LTE-M支持更强大的功能,可以提供更高的带宽、移动性和LTE语音服务。它们都直接连接到移动网络,不需要Wi-Fi登录或蓝牙配对。NB-IoT最适合简单的开关设备,包括智能停车计时器、智能农业传感器、电表、工业监视器和楼宇自动化等。另一方面,LTE-M最适合资产追踪器、车队追踪器、智能手表、警报面板、宠物追踪器、智能家电、病人监护仪、公用事业仪表等。展望未来,NB-IoT和LTE-M有望成为业界大规模物联网标准的一部分。投资NB-IoT和LTE-M有助于企业确保他们提前为未来做好准备。LPWAN加快了物联网创新的步伐,推动了更大规模的设备部署,在建立广泛的全球生态系统合作伙伴、设备和应用基础方面发挥着关键作用。
