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六种常见的IoT无线技术及其用例

时间:2023-03-14 00:07:19 科技观察

物联网(IoT)始于网络连接,但由于IoT是一个如此广泛和多样化的领域,您将无法找到一刀切-所有通信解决方案。在本文中,我们将了解六种常见的物联网无线技术。1.低功耗广域网(LPWAN)LPWAN是物联网中的一种新现象。该技术系列旨在通过使用小型廉价电池提供多年的长距离通信服务,支持整个工业、商业和校园的大规模物联网应用。LPWAN几乎可以连接所有类型的物联网传感器,促进从远程监控、智能计量和工人安全到楼宇控制和设施管理的众多应用。尽管如此,LPWAN只能以低速率发送小块数据,因此它更适合不需要高带宽且对时间不敏感的用例。同样,并非所有LPWAN生而平等。今天,有许可的LPWAN技术(NB-IoT、LTE-M)和未许可的LPWAN技术(例如MIOTY、LoRa、Sigfox等)。这些技术在关键网络因素中发挥了不同程度的作用,例如功耗是基于蜂窝的许可LPWAN的主要问题,而服务质量和可扩展性是采用非许可技术时的主要问题。此外,如果您想确保长期的可靠性、安全性和互操作性,标准化是另一个需要考虑的重要因素。2.蜂窝移动(3G/4G/5G)蜂窝移动网络在消费市场中根深蒂固,提供可靠的宽带通信并支持各种语音通话和流媒体视频应用。不利的一面是,它们具有非常高的运营成本和电力要求。虽然蜂窝网络不适用于电池供电传感器的大多数物联网应用,但它们非常适合特定用例,例如联网汽车或运输和物流中的车队管理。此外,车载信息娱乐、交通路由、高级驾驶员辅助系统(ADAS)以及车队远程信息处理和跟踪等服务都可以依赖无处不在的高带宽蜂窝移动网络。5G是具有高速和超低延迟的下一代移动网络,将是自动驾驶汽车和增强现实(VR)的未来。5G还有望实现公共安全实时视频监控、互联健康医疗数据集的实时移动传输,以及一些对时间敏感的工业自动化应用。3.Zigbee和其他网状协议Zigbee是一种短程、低功耗无线技术(IEEE802.15.4),通常部署在网状拓扑中,通过跨多个传感器节点范围中继传感器数据来扩展覆盖范围。与LPWAN相比,zigbee提供更高的数据速率,但同时由于网状配置而降低了能源效率。由于它们的物理距离较短(<100m),Zigbee和类似的网状协议(例如Z-Wave、Thread等)最适合节点分布均匀且距离很近的中端物联网应用。总的来说,Zigbee是WI-FI的完美补充,适用于各种家庭自动化应用,例如智能照明、HVAC控制、安全和能源管理。在LPWAN出现之前,网状网络也在工业环境中实现,以支持各种远程监控解决方案。然而,对于许多地理上分散的工业设施来说,它们远非理想,而且它们理论上的可扩展性往往受到日益复杂的网络设置和管理的限制。4、蓝牙和BLE蓝牙属于个人无线网络范畴,是一种定位于消费市场的短距离通信技术。由于其低功耗,新的低功耗蓝牙进一步优化了消费者物联网应用。支持BLE的设备主要与电子设备(通常是智能手机)结合使用,充当将数据传输到云端的枢纽。如今,BLE被广泛集成在智能手表、血糖仪、脉搏血氧仪等健身和医疗可穿戴设备,以及门锁等智能家居设备中,通过它可以轻松地将数据传输到智能手机并可视化在你的智能手机上。在零售环境中,BLE可以与信标技术相结合,以增强客户服务,例如店内导航、个性化促销和内容交付。5.Wi-Fi和Wi-FiHaLow鉴于Wi-Fi在企业和家庭环境中的广泛应用,其实不用解释了(IEEE802.11a/b/g/n)。然而,在物联网世界中,Wi-Fi扮演的角色并不那么重要。除了数字标牌和室内安全摄像头等少数应用之外,Wi-Fi不是连接物联网终端设备的可行解决方案,因为它在覆盖范围、可扩展性和功耗方面有很大的局限性。(来源物联网家庭网络)相反,该技术可以充当后端网络,将聚合数据从中央物联网中心传输到云端,尤其是在智能家居中。严重的安全问题通常会阻碍其在工业和商业用例中的采用。一种鲜为人知的新WI-FI衍生产品——Wi-FiHaLow(IEEE802.11ah)——在范围和能源效率方面带来了显着改进,以解决更广泛的物联网用例。不过,到目前为止,这项技术还很少受到关注和行业支持,部分原因是它的安全性较低。HaLow还在仅在美国可用的900MHz频段上运行,这使其远非全球解决方案。6.RFID射频识别(RFID)使用无线电波将少量数据从RFID标签短距离传输到阅读器。迄今为止,这项技术推动了零售和物流领域的重大革命。通过在各种产品和设备上贴上RFID标签,企业可以实时跟踪他们的库存和资产,从而实现更好的库存和生产计划并优化供应链管理。随着物联网应用的不断增加,RFID继续巩固其在零售行业的地位,从而实现智能货架、自助结账和智能镜子等物联网应用。总之,每个物联网垂直领域和应用程序都有其独特的网络要求。为您的物联网用例选择最佳无线技术意味着准确权衡范围、带宽、服务质量、安全性、功耗和网络管理等标准。