自1982年第一臺(tái)非正式的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備——卡內(nèi)基·梅隆( Carnegie
Mellon)蘇打水機(jī)器改型后，已經(jīng)過去了30多年。在過去的十年中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來越負(fù)擔(dān)得起且更加有效。設(shè)備本身更便宜，更省電，更小且越來越優(yōu)化，以填補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中的特定角色以創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)成果。在未來20年中，我們可以將多達(dá)1萬億臺(tái)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)。我們連接的設(shè)備越多，就可以利用物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)和實(shí)施更多的業(yè)務(wù)改進(jìn)機(jī)會(huì)。
現(xiàn)在，必需的技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，功能性物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)也在不斷增加。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和系統(tǒng)的浪潮已經(jīng)開始打入市場(chǎng)，其中充滿了各種架構(gòu)，功能集和應(yīng)用程序。盡管在投資IoT硬件或完整的IoT解決方案時(shí)需要考慮許多因素，但要了解IoT傳感器可用的協(xié)議，以及有遠(yuǎn)見的業(yè)務(wù)決策者如何在現(xiàn)在和長期內(nèi)都能最佳地選擇協(xié)議，至關(guān)重要。
如何選擇物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
IoT協(xié)議是IoT系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)使用的網(wǎng)絡(luò)語言，并且對(duì)于部署的整體可行性至關(guān)重要。該協(xié)議規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)解決方案通信的范圍、格式和復(fù)雜性，并在確定成本和功能方面起主要作用。因此，如何選擇合適的協(xié)議非常重要。有兩個(gè)主要的連續(xù)體要考慮：
● 電源：傳感器是否需要在野外使用電池供電幾天，幾個(gè)月或幾年?他們需要多久報(bào)告一次?是否考慮使用一次性設(shè)備，或者將使用可更換或可充電電池?
● 連接性：通信必須覆蓋什么范圍，每條消息需要發(fā)送多少數(shù)據(jù)?蜂窩服務(wù)提供商將能夠維持您的連接性，還是您希望保持自己的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)?
物聯(lián)網(wǎng)部署的需求沿著這些連續(xù)性落在哪里，通常將表明他們應(yīng)考慮哪些協(xié)議以及預(yù)期的成本。適用于連接的家庭或辦公室的最小且需求最少的IoT設(shè)置可以在普通Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，所有組件均持續(xù)供電。近距離連接的其他選擇是Zigbee，Z-Wave和Bluetooth。
在功率，范圍和成本方面，每種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
對(duì)于需要小批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)霓r(nóng)場(chǎng)，校園或城市等較大區(qū)域，獨(dú)立的低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)是完美的答案-LoRaWAN和SigFox是兩個(gè)最受歡迎的LPWAN。在談?wù)摳采w區(qū)域和跨邊界時(shí)，像NB-IoT或Cat-M這樣的蜂窩協(xié)議可能看起來越來越實(shí)用。
讓我們研究LPWAN的特定用例以及蜂窩物聯(lián)網(wǎng)部署，以幫助了解哪種選擇將提供未來的物聯(lián)網(wǎng)收益和增長。
使用LPWAN運(yùn)行優(yōu)化的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)
如果您管理著大型項(xiàng)目，例如建筑項(xiàng)目，煉油廠的周轉(zhuǎn)或任何需要在廣闊的站點(diǎn)上追蹤人員，設(shè)備和危險(xiǎn)情況的類似操作，那么您可能已經(jīng)考慮過啟動(dòng)自己的IoT部署。也許您經(jīng)營工廠或倉庫;也許您負(fù)責(zé)監(jiān)督牧場(chǎng)或其他農(nóng)業(yè)領(lǐng)域;也許您擁有一所大型學(xué)?；蛘@。在所有這些行業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)似乎有望帶來持久的業(yè)務(wù)影響-創(chuàng)建更高效??的流程，節(jié)省資金并創(chuàng)造新的收入。對(duì)于連接面積大于單個(gè)小型建筑物的網(wǎng)絡(luò)，LPWAN通常最有意義。
如果您部署像LoRaWAN這樣的LPWAN而不是連接到蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，則您很可能支付相同或更少的費(fèi)用，并且在部署中將擁有更多元素。雖然成本效益模型會(huì)因您的業(yè)務(wù)模型而異，但是LPWAN通常會(huì)為您提供所需覆蓋區(qū)域的專用區(qū)域網(wǎng)：您擁有所有設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。當(dāng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或發(fā)射塔出現(xiàn)故障時(shí)，您不必?fù)?dān)心IoT部署失敗，也不必等待提供商對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。
如果您安裝自己的LPWAN，則在出現(xiàn)問題時(shí)負(fù)責(zé)監(jiān)視，支持，維護(hù)和維修。您還必須確定如何保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。由于這些原因，強(qiáng)烈建議您部署一個(gè)LPWAN，其中應(yīng)將整個(gè)解決方案打包在一起。這意味著由一家公司創(chuàng)建的傳感器，網(wǎng)關(guān)，云和應(yīng)用程序，而不是拼湊而成的。這樣做的好處是，所有內(nèi)容都將預(yù)先集成并設(shè)計(jì)為可以安全地協(xié)同工作，并且在需要支持和維護(hù)時(shí)，您將始終知道與誰聯(lián)系。
另一個(gè)顯著區(qū)別是，與蜂窩數(shù)據(jù)包不同，LPWAN傳輸并不總是等待接收確認(rèn)。這既有好處，也有責(zé)任：您無需確認(rèn)即可在系統(tǒng)上獲得更多流量，但有時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)擁塞，您將丟失數(shù)據(jù)點(diǎn)。
另外，LoRa和LoRaWAN的也可以實(shí)現(xiàn)廣泛項(xiàng)目上的無線網(wǎng)絡(luò)支持，多功能性和前景較好。超過500家領(lǐng)先的技術(shù)公司已加入
LoRa聯(lián)盟。LoRa技術(shù)不斷發(fā)展，以滿足不斷變化的物聯(lián)網(wǎng)方法和新用例。
利用蜂窩協(xié)議利用遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)
想象一下，您有責(zé)任為全市或全州的醫(yī)院、零售商、機(jī)場(chǎng)或其他企業(yè)提供服務(wù)，并且可以從一致清晰的貨運(yùn)視圖中獲利?；蛘撸僭O(shè)您參與了備災(zāi)或環(huán)境監(jiān)控，并且需要分析來自跨區(qū)域傳感器和數(shù)據(jù)源網(wǎng)絡(luò)的信息。也許您經(jīng)營著一家租賃公司，并且可以使用一種方法來在一個(gè)意想不到的廣闊空間中密切跟蹤您的設(shè)備和車輛。在這些用例及更多用例中，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)可以成為游戲規(guī)則的改變者，可以收集來自遙遠(yuǎn)端點(diǎn)的數(shù)據(jù)。蜂窩協(xié)議將為大規(guī)模運(yùn)營或無法合法或邏輯地建立網(wǎng)關(guān)的領(lǐng)域的人們進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)討論。
盡管可能會(huì)出現(xiàn)其他技術(shù)并在仍在發(fā)展中的市場(chǎng)中占有一席之地，但似乎占據(jù)最大市場(chǎng)份額和討論最多的兩種協(xié)議是Cat-M和NB-IoT。
在這兩者中，窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的電池效率更高，并且可能以較低的訂購價(jià)格提供。它提供的低功耗通信和數(shù)據(jù)大小與LoRa配置文件更加緊密匹配，從而使希望同時(shí)覆蓋LPWAN和蜂窩使用案例的IoT提供商的跨傳感器兼容性更加簡(jiǎn)單。
相反，Cat-M將允許更高的數(shù)據(jù)速率和低延遲的通信，如果用戶需要從他或她的IoT設(shè)備收集大文件或?qū)⒋笮透峦ㄟ^管道推送到IoT端點(diǎn)，這將至關(guān)重要。Cat-M將允許低質(zhì)量的語音，并將在諸如智能車輛之類的真正實(shí)時(shí)應(yīng)用中更多地使用。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議提供了一種在區(qū)域，全國范圍甚至跨洲的規(guī)模上利用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的方法，而無需預(yù)先建立的網(wǎng)關(guān)來創(chuàng)建覆蓋范圍。取而代之的是，提供商已經(jīng)存在的基站將傳輸IoT數(shù)據(jù)。這也意味著您的物聯(lián)網(wǎng)將具有與蜂窩網(wǎng)絡(luò)相同的盲點(diǎn)，并且如果網(wǎng)絡(luò)連接被中斷(由于維護(hù)，訂購限制，緊急情況或其他原因)，您的物聯(lián)網(wǎng)也將崩潰。但是，易于部署和覆蓋范圍通常會(huì)超過依賴蜂窩提供商的成本和局限性。
邊導(dǎo)航小人-20241112090825.png)
