由于物联网部署的分散性，组织可以从广泛的物联网连接标准中进行选择。物联网可以创造新的商业模式、产品供应和数字化转型。通过扩展当前的蜂窝网络，可以连接数十亿个物联网设备，这将帮助组织与客户保持联系，产生新的收入流，并为客户提供竞争优势。尽管物联网正在被广泛采用并且连接的设备正在迅速增加，但市场环境仍然是分散的。为了提供不断发展的物联网用例、应用程序和设备类型所需的网络性能，新业务模型的连接必须灵活敏捷。什么是物联网连接？用于连接物联网设备（例如应用程序、传感器、跟踪器、网关和网络路由器）的方法通常称为物联网连接。“物联网连接”一词也常用于物联网领域，指代能够支持这种连接形式的特定物联网网络解决方案。这些包括但不限于WiFi、蜂窝和LPWAN。在决定哪个最适合企业时，物联网连接选项通常分为三个因素：带宽容量（速度）、覆盖区域和功耗。为物联网连接寻找优先考虑所有三个因素的连接选项可能具有挑战性。因此，在选择物联网连接选项之前了解连接要求至关重要。物联网设备时代物联网使物理世界和数字世界之间能够交互和协作；使企业能够自动化和简化他们的日常流程，为其提供许多优势。由于技术的发展，工作场所正在发生变化。我们的日常生活已经包含数十亿台设备。它们相互交谈并与企业数据流通信。此外，他们越来越多地实时重塑和控制环境，以取得几年前难以想象的结果。物联网（IoT）指的是物体之间直接或通过云端进行通信，正在迅速发展。此外，数据流变得越来越不排他，越来越开放，而传感器技术变得越来越小、越来越高效、越来越经济。软件、数据挖掘、机器学习和人工智能(AI)方面的这些发展有望加深我们对设施与组织绩效之间以及设施与人员绩效之间关系的理解。构建物联网生态系统为了塑造、管理和商业化像物联网这样的大型数字平台，需要一个由许多公司和技术组成的数字生态系统。像物联网这样的宏观趋势不仅仅是由一项业务或一项发明驱动的。物联网生态系统和平台提供商之间存在非常协同的联系，并且为各方的整体利益创造了新的机会。连接设备产生的海量数据（预计到2021年将达到137亿）在数字领域留下了持久的印记，并推动了对5G高速移动网络和实时数据管理与分析等平台的需求云端。被称为物联网生态系统的企业网络为物联网商品和服务的开发和交付提供动力。随着物联网系统变得越来越复杂和专业化，物联网生态系统参与者之间的相互依存关系也变得越来越重要和复杂。成为强大的物联网生态系统的一部分有很多优势：协作使企业能够利用其合作伙伴的技能和资产，从而从竞争对手中脱颖而出。例如，向全新的垂直市场销售，否则是不可能的。第三方产品可以解决产品组合中的差距，提高公司更快推出物联网系统的能力，降低风险，并通过在市场参与者之间分散投资来减少前期资本支出。由于每个合作伙伴都带来一组独特的消费者关系，合作伙伴关系通常会增加市场覆盖率和采用率。结成正确的联盟还可以节省时间和金钱，用于推进物联网创新和价值创造。企业往往寻求完整的端到端物联网解决方案，这需要众多行业参与者的技术和服务的参与和整合。为了在部署新的物联网系统时减少IT开销，许多主要的物联网部署可能需要跨一个或多个生态系统的十多个参与者之间的交互。当这些合作伙伴生态系统得到战略性建立时，企业将更容易采用和运营全面的物联网系统，从而获得更强的竞争优势。物联网中的数据处理虽然数据处理周期从输入阶段开始，但我们应该首先考虑期望的结果。或者说，物联网应该解决哪些问题？我们需要什么样的数据？例如，只要制造机器的温度超过阈值限制，就能够收到警报。一旦你确定了你想要的结果，你就必须弄清楚如何实现它。为了转化为需要的信息，传感器设备收集的数据需要以合适的格式存储。例如，当机器运行时，可以周期性地接收数据，例如每10分钟。我们可能希望使用此信息来确定自上次维修机器以来已经过去了多长时间。通过观察这些数据的趋势，可以预测在消耗量保持不变的情况下何时会达到一定的小时数。由于传感器捕获的数据量可能很大，因此需要可扩展的云服务来存储数据。还必须制定数据保留政策，承认无限期保留所有物联网数据的不合逻辑。随着数据的积累和存储时间的延长，存储数据的成本也随之增加。另一方面，较少的数据等于较少的历史参考和见解。因此，有必要设置优先级并在要存储的数据量和预算之间取得平衡。在实施数据处理之前，确定资源使用和更新频率（例如计算能力、功率）之间的适当平衡至关重要。物联网用例明确定义了“良好平衡”的构成要素。在某些使用场景中，立即了解收集的数据如何影响结果至关重要。为此，物联网中的实时数据处理是必要的。但是，这可能会占用大量资源。例如，在其他一些用例中，每天只处理一次收集的数据就足够了。到目前为止，我们已经使用传感器设备收集数据，使用网络解决方案将数据传输到云服务，以及数据转换过程将数据转换为可用信息。现在是时候将结果呈现给用户了。物联网连接示例企业建立的物联网连接类型将决定新物联网项目的成败。当企业需要物联网连接机制时，电池寿命、网络覆盖范围和成本等因素都会发挥作用。IoT连接技术没有连接就不可能有物联网(IoT)。物联网生态系统中的设备只有在连接到其他设备和物联网技术时才能发挥作用，就像水槽连接到水管或电灯插入插座一样。幸运的是，有多种物联网连接技术可用。因此，了解带宽、范围和功耗的要求将有助于做出最佳选择。让我们一起探索最流行的物联网连接技术和用例。固定连接以太网以太网连接是企业最早用于将物联网设备连接到网络的技术之一。对于不需要从固定位置移动的笨重设备来说，它仍然是一个不错的选择。通过使用以太网供电可以减少有线部署中使用的电缆数量，以太网供电是一种通过数据线而不是电力线传输电流的技术。LPWAN支持大量传感器的能力在物联网中，低功耗广域网物联网协议用于将少量数据从专用基站无线传输到传感器和设备。LPWAN技术“LoRa”由芯片制造商Semtech和Sigfox提供支持，最常被企业使用。LoRa和Sigfox都支持使用未经许可的工业、科学和医疗频段的双向通信，其中包括欧洲的868MHz频段、北美的915MHz频段和亚洲的433MHz频段。在城市部署中，LoRa和Sigfox提供了大约10公里的实用范围，而在摩天大楼较少的开阔农村地区，范围是其两倍多。Sigfox和Semtech都提供网关，使将他们自己的技术部署为专用网络变得容易且负担得起。这些LPWAN技术在拥有数千个传感器和其他物联网设备的商业建筑和工业场所的物联网部署中越来越受欢迎。在LPWAN技术方面，LoRa处于领先地位，部分原因是一家名为Helium的初创公司在北美和欧洲推出了基于LoRaWAN技术的DIY物联网网络。IoT蜂窝连接IoT蜂窝连接在全球范围内获得广泛关注，2G和3G支持多个突破性的IoT应用。借助4G服务，每个小区中更多的设备可以带来更大的带宽、更低的延迟和更高的设备密度。最初由5G新无线电(NR)标准启用的5G网络的引入将通过支持超可靠低延迟通信(URLLC)进一步改进这些网络，这将支持越来越多的关键应用程序。因此，蜂窝物联网既满足了大规模物联网市场相对简单的需求，也满足了复杂环境和应用的高度独特、微妙的需求。除了移动网络运营商之外，蜂窝物联网生态系统也在快速发展，并得到越来越多的设备、芯片组、模块和网络基础设施供应商的支持。它建立在世界3GPP标准之上。它在无与伦比的全球覆盖范围、服务质量、可扩展性、安全性和处理各种用例的不同需求的灵活性方面优于其他低功耗广域(LPWA)网络技术。卫星可以访问难以到达的区域对于物联网设备，卫星提供真正无处不在的覆盖，因为它们可以连接到几乎没有或没有地面物联网连接的设备。如果企业需要覆盖海洋中的物联网，则需要卫星连接。物联网设备已经可以使用在地球上空23,000英里的轨道上运行的地球静止卫星进行全球连接。近地轨道卫星也越来越受欢迎，因为像SpaceX这样的公司开始发射针对互联网的巨型微型卫星群。企业WifiWiFi是物联网设备（例如传感器、安全摄像头）以及家庭和企业中的物联网设备的连接方式。WiFi是世界上使用最广泛的无线网络之一。在现实世界中，免许可的2.4GHz和5GHz频段在距接入点约410英尺处达到峰值。2.4GHz连接能够达到150mbps的数据速率，并提高穿过墙壁等固体物体的吞吐量。对于办公室或其他结构中的物联网设备，企业将使用2.4GHz。通过5GHz链路可以支持大约1Gbps的数据速度。除非企业增强5GHz频段的信号，否则WiFi信号的范围将减少约50%。对于2.4GHz或5GHz频段，典型的WiFi电池寿命为8到9小时。办公PC和智能手机可以使用这种电池寿命，但传感器和物联网(IoT)设备需要数周、数月甚至数年的电池寿命。物联网连接协议技术专业人员在构建网络以支持物联网生态系统时可以选择多种通信协议。以下是最典型的。蓝牙和BLE短波、UHF无线电波用于称为蓝牙的短距离无线技术。虽然最初主要用于音频流，但它已经发展成为无线和连接设备的关键推动者。因此，物联网安装和个人区域网络经常使用这种低功耗、短距离的物联网连接选项。最适合物联网连接的新型蓝牙是低功耗蓝牙，也称为蓝牙LE或BLE。顾名思义，BLE的功耗低于标准蓝牙，这使其在许多情况下特别具有吸引力，包括消费者的智能家居、健康和健身追踪器以及企业的店内导航。LORA和LORAWAN远程通信能力是通过称为LoRa的非蜂窝无线技术提供的，也称为远程通信。对于M2M和物联网部署，它具有低功耗和安全数据传输的特点。LORA目前是Semtech射频平台的一部分，是一项专利技术。Semtech是LoRa联盟的创始成员之一，该联盟目前负责监管LoRa技术。此外，LoRa联盟创建并目前管理着LoRaWAN，这是一种基于云的开放协议，允许LoRa在物联网设备之间进行通信。WiFiWiFi是一种流行的物联网协议，因为它广泛用于住宅、商业和工业设施。WiFi可以分析大量数据并允许快速数据传输。LAN的情况由于中短距离特别适合WiFi。此外，WiFi有很多标准，其中最流行的是802.11n，它为技术人员提供了不同的部署选择。对于各种物联网用例，尤其是那些涉及低功耗/电池供电设备的用例，许多WiFi标准（包括那些经常在家庭中使用的标准）会消耗过多的功率。因此，WiFi并不适合所有部署。WiFi的低范围和较差的可扩展性是使其在许多物联网部署中不切实际的额外因素。蜂窝是物联网应用程序中最受欢迎和最常用的解决方案之一。它也是远距离通信的最佳部署选项之一。目前，传统的2G和3G标准正在逐渐被淘汰。同时，在通信企业的努力下，4G/LTE、5G等高速新标准的覆盖范围正在快速扩大。蜂窝网络提供高带宽和可靠的通信。它发送大量数据的能力对许多物联网部署至关重要。然而，这些功能比其他选项更昂贵并且消耗更多的能源。COAP受限应用协议(CoAP)由互联网工程任务组受限RESTful环境工作组于2013年引入，此前它是为基于HTTP的物联网系统开发的。CoAP使用用户数据报协议创建安全连接并允许在多个站点之间传输数据。CoAP使受限设备能够加入IoT环境，并且经常用于机器对机器(M2M)应用程序，即使在存在低带宽、低可用性和低能耗设备的情况下也是如此。AMQPAMQP是AdvancedMessageQueuingProtocol的缩写，即AdvancedMessageQueuingProtocol，是面向更多消息中间件的开放标准协议。因此，它独立于所使用的消息代理或平台，促进了系统之间的消息传递兼容性。即使跨越距离或通过低于标准的网络也能提供稳定性、安全性和互操作性。即使在系统不同时可用的情况下也能促进通信。LWM2M根据OMASpecWorks，LWM2M（轻量级M2M）是“一种为传感器网络和M2M环境的需求而设计的设备管理协议”。该通信协议是处理和存储能力有限的低功耗设备的可行选择，因为它是专门为物联网环境和其他M2M应用程序中的远程设备管理和遥测而创建的。MQTT最初创建于1999年，名称为MessageQueueTelemetryTransport，现在简称为MQTT。该协议不再使用消息队列。MQTT使用发布-订阅架构来支持M2M通信。其直接的消息传递架构促进了众多设备之间的通信，并在受限硬件上运行。MQTT的创建是为了在低带宽环境中运行，包括传感器和移动设备连接到不稳定网络的环境。由于它能够连接小型代码设备，因此经常被选择用于因带宽限制或连接不稳定而引入不同程度延迟的无线网络。用于将IoT和IIoT设备连接在一起的最流行的开源协议是MQTT，它最初作为专有协议存在。DDS数据分发服务是由对象管理组(OMG)为实时系统创建的。DDS是一种用于以数据为中心的通信的中间件协议和API标准，OMG将其描述为“集成系统组件以提供低延迟数据连接、极其可靠和可扩展的架构。”此M2M标准使用发布-订阅结构来提供高性能和高度可扩展的实时数据通信。人与人之间的对话，目前用于轻量级中间件中的M2M通信和XML数据路由。XMPP最常用于以消费者为中心的物联网实现，例如智能设备，并促进结构化但可扩展的实时交换网络上众多实体之间的数据。XMPP标准基金会支持它作为开源。ZigbeeZigbee是物联网环境中使用最广泛的网状网络协议之一，专为楼宇和家庭自动化而创建。Zigbee是一种低功耗、短距离协议，可用于在多个设备之间传播通信。虽然其数据速率低于BLE，但其范围大于BLE。Zigbee提供灵活的自组织网格、超低功耗和一系列应用，由Zigbee联盟管理。Z-WaveZ-Wave是一种基于低功耗射频技术的无线网状网络通信协议，是另一个独家选项。与蓝牙和WiFi一样，Z-Wave支持智能设备之间的加密通信，为物联网部署增加了一层安全保障。它经常用于商业应用，包括能源管理技术、家庭自动化产品和安全系统。在美国，它使用无线电频率908.42MHz，尽管该频率因国家/地区而异。Z-Wave联盟是一个致力于改进使用Z-Wave的设备的技术和互操作性的成员联盟，支持Z-Wave。IoT连接选项有了这么多不同的选项，不断变化的IoT连接格局目前专注于满足消费者和工业IoT应用中数据密集型环境的需求。理想的通用物联网连接解决方??案应具有极低的设备功耗，能够远距离快速传输大量数据，并以允许智能企业持续盈利的成本交付。可悲的现实是，鉴于物联网内用例的内在异构性，目前或在不久的将来，不可能在不对上述基本物联网连接因素做出任何妥协的情况下容纳所有潜在的智能应用程序。因此，为了确定特定项目的最佳解决方案，始终需要在三个基本连接因素（即范围、带宽和功耗）之间进行折衷。为了让智能组织选择理想的连接网络，它必须能够识别项目部署每个阶段的需求，并全面了解物联网用例的细节。为了帮助理解最常见的网络技术所提供的权衡，这里列出了物联网中使用最广泛的连接解决方??案。您如何选择正确的物联网选项？术语“物联网连接”是指物联网生态系统的每个组件之间的互连，包括传感器、网关、路由器、平台、应用程序和其他系统。它泛指按带宽、范围和功率要求分类的各种网络系统。物联网项目的需求各不相同，许多项目根据需要使用各种连接方法。通过对IoT连接选项的简要概述，您可以更好地定义您的需求，做出更明智的决策，并以正确的方式启动智能项目。选择正确的物联网选项的重要性物联网是一种将数字世界和物理世界结合在一起以提供更智能未来的大规模技术，它以其无限的潜力继续吸引着市场参与者和投资。随着商业和工业物联网驱动型企业之间的竞争激增，人们越来越需要找到杀手级的市场差异化因素，为竞争对手提供额外的优势，即使只是一点点优势。虽然涉及信息和运营技术融合的物联网部署总是有改进的余地，但连接有时似乎是理所当然的。由于蜂窝、WiFi和蓝牙等广泛使用的无线技术的存在，许多物联网玩家忽视了拥有适当物联网连接的重要性。由于无法控制迅速膨胀的数据洪流，这最终可能导致项目失败。因此，仔细选择合适的物联网连接解决方??案对于任何物联网项目的成功都至关重要，因为它可以让用户完全控制智能数据流。最后，通过有效且可互操作的物联网连接解决方??案连接资产可能是一个关键的成功因素。IoT连接挑战IoT已经对人们的生活、互动和开展业务的方式产生了一些影响。数十亿台联网设备正在将整个地球变成一个巨大的数字中心。物联网连接在尝试创建更智能的家庭、办公室、汽车和其他操作时遇到许多问题，包括以下内容。可扩展性随着越来越多的设备连接起来，底层基础设施必须是可扩展的。据预测，仅2021年，全球就将安装358.2亿台物联网设备。随着企业添加更多物联网连接设备，如传感器、网关、路由器或摄像头，物联网的增长也引发了新型数据的海啸。缩放问题的多个方面包括成本、复杂性和带宽效率。根据McKinseyDigital的数据，每秒有127台设备首次连接到互联网。因此，服务提供商、网络运营商和其他数字推动者需要实施物联网连接解决方??案，以处理网络扩展时的维护和管理工作负载。兼容性随着物联网的发展，各种解决方案竞相成为标准，这使得集成变得具有挑战性。多样化的操作系统、脱节的云服务以及缺乏标准化的机器对机器(M2M)协议都可能导致兼容性问题。为了保持持续的兼容性，用户必须更新和修补他们的设备。例如，当两个物联网设备相互连接并且具有不同的软件版本时，可能会出现性能问题。与此相关，在物联网平台中实现各种智能设备之间的数据同步和互操作具有挑战性。安全性您能想象一个普通的物联网设备在上线五分钟后就成为攻击目标吗？随着越来越多的设备连接到互联网，这种趋势预计只会增加。据赛门铁克称，网络路由器占物联网设备网络攻击的大部分，每个路由器平均每月收到5,200次攻击。除了已经强调的可扩展性和互操作性问题之外，还需要解决典型的网络安全问题，以便物联网部署取得成功。其中包括访问控制、分布式拒绝服务(DDoS)攻击、设备识别、个人数据保护、身份验证和其他机密性问题。为了提供端到端的安全性，必须能够在问题被利用之前快速进行调整以纠正问题。总结IoT部署的分散性意味着组织可以从许多IoT连接标准中进行选择。如何连接物联网是物联网最重要的决策之一。物联网连接的选择应基于对每个部署特征的仔细评估。对于某些非常高的速度，需要超低延迟连接。这可能会导致采用5G或4G蜂窝物联网连接，但这一决定必须与这些技术的可能成本和功耗相平衡。对于一些更简单的部署，需要更小的电池，并且具有成本效益的低速物联网连接可能是理想的选择。
