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　　物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 始于連接性，它的核心是互聯(lián)網(wǎng)，基于互聯(lián)網(wǎng)之上，從人與人相連，實現(xiàn)人與物、物與物相連。物聯(lián)網(wǎng)是一個廣泛多樣且的領域，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)多種通信解決方案。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)方式多樣，例如網(wǎng)狀、星形拓撲等。目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被廣泛應用的是這幾種最常見的物聯(lián)網(wǎng)無線技術。

　　每個解決方案在各種網(wǎng)絡標準中都有其優(yōu)點和缺點，因此最適合不同的物聯(lián)網(wǎng)應用場景。

　　1. 蜂窩網(wǎng)絡傳輸設備(3G/4G/5G)

　　蜂窩網(wǎng)絡在消費類移動市場中已確立地位，提供可靠的寬帶通信，支持各種語音通話和視頻流應用。不利的一面是，它們帶來了非常高的運營成本和電力要求。

　　雖然蜂窩網(wǎng)絡不適用于大多數(shù)由電池供電的傳感器網(wǎng)絡供電的物聯(lián)網(wǎng)應用，但它們非常適合工業(yè)應用場景，例如工廠流水線的視頻監(jiān)控、冷鏈物流運輸、智慧電力、油品監(jiān)控、物流中的車隊管理。生活中的應用也可以用到，例如智能快遞柜、自助售賣機、智能交通監(jiān)控等，都可以依賴無處不在的高帶寬蜂窩連接。

　　具有高速移動支持和超低延遲的蜂窩下一代 5G 定位為自動駕駛汽車和增強現(xiàn)實的未來。5G 還有望在未來實現(xiàn)用于公共安全的實時視頻監(jiān)控、用于制造業(yè)數(shù)據(jù)集的實時移動傳輸，以及一些對時間敏感的工業(yè)自動化應用，代表設備5G工業(yè)路由器。

　　2. 以太網(wǎng)傳輸

　　以太網(wǎng)是連接有線局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng) (WAN) 中設備的傳統(tǒng)技術。它使設備能夠通過一套規(guī)則或共同的網(wǎng)絡語言的協(xié)議相互通信。

　　常見的以太網(wǎng)傳輸設備——串口轉以太網(wǎng)服務器(又稱“串口服務器”)，用于使串口設備基于 IP 的網(wǎng)絡進行通信。它將串口數(shù)據(jù)轉換為以太網(wǎng)兼容信號，允許網(wǎng)絡連接的應用程序和機器遠程使用這些信號。串口服務器通過提供有線網(wǎng)絡連接充當本地連接外圍設備的中間人。這樣，組織可以使用未配備本地網(wǎng)絡功能的舊設備。

　　串口服務器的工作，通過創(chuàng)建虛擬串行端口。創(chuàng)建的虛擬 COM 接口模擬物理串行端口，用于將外圍設備連接到網(wǎng)絡。串口服務器分配 TCP 端口和 IP 地址，以方便用戶與連接設備之間的通信。串口服務器還將網(wǎng)絡流量路由到指定的串行設備上。

　　串口服務器具有多種適合不同使用場景的樣式和配置。在同一物理辦公室的同事之間共享打印機，可以使用串口服務器實現(xiàn)。在需要對連接的設備進行額外控制的情況下，使用更復雜的序列到以太網(wǎng)設備服務器。全加密和身份驗證可在以太網(wǎng)串行設備服務器上使用，這些服務器在安全性很重要時(如工業(yè)應用或自動裝配線)中使用。

　　3. LPWAN

　　低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN)是物聯(lián)網(wǎng)中的新現(xiàn)象。通過在可使用多年的小型廉價電池上提供遠程通信，這一系列技術專門用于支持遍布廣大工業(yè)和商業(yè)園區(qū)的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。

　　LPWAN 可以真正連接所有類型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器——促進從資產(chǎn)跟蹤、環(huán)境監(jiān)控和設施管理到占用檢測和消耗品監(jiān)控的眾多應用。盡管如此，LPWAN 只能以低速率發(fā)送小數(shù)據(jù)塊，因此更適合不需要高帶寬且對時間不敏感的用例。

　　此外，并非所有 LPWAN 都是平等的。今天，存在在許可(NB-IoT、LTE-M)和未許可(例如MYTHINGS、LoRa、Sigfox 等)頻譜中運行的技術，在關鍵網(wǎng)絡因素中具有不同程度的性能。例如，雖然功耗是基于蜂窩的許可 LPWAN 的主要問題;在采用未經(jīng)許可的技術時，服務質(zhì)量和可擴展性是主要考慮因素。 如果您想確保長期的可靠性、安全性和互操作性，標準化是另一個需要考慮的重要因素。

　　在此處了解有關此無線 IoT 技術系列的主要考慮因素的更多信息。

　　為您的物聯(lián)網(wǎng)用例選擇最佳無線技術，需要準確評估帶寬、QoS、安全性、功耗和網(wǎng)絡管理。

　　4. Cat-1

　　Cat-1，學術上稱為Cat-M1，也稱為LTE-M，也是3GPP作為LTE標準第13版的一部分開發(fā)的低成本LPWAN技術，也是專為物聯(lián)網(wǎng)項目構建的低功率寬域 (LPWAN) 蜂窩技術。它是NB-IoT的補充技術，速度更快，上傳和下載速度為1Mbps，延遲時間更低，為10到15毫秒。

　　與大多數(shù) LPWAN 網(wǎng)絡一樣，Cat1 在遠程傳輸中低量數(shù)據(jù)時功能最佳。

　　Cat M1 的平均傳輸功率為 1.4 MHZ 頻譜，傳輸功率為 20Bm，上傳速度平均在 200 kbps 到 400 kbps 之間。

　　在中低速率市場，Cat-1有諸多優(yōu)勢：

　?。?）網(wǎng)絡建設方面，Cat1可以無縫接入現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡當中，無需針對基站進行軟硬件升級，網(wǎng)絡覆蓋成本低;

　?。?）芯片成本方面，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化后，模組的硬件架構更簡單，集成度更高，外圍硬件成本更低;

　?。?）模組方面，市場玩家眾多、競爭慘烈，Cat1模組價格不斷被拉低。

 　　5. 無線網(wǎng)絡

　　鑒于 Wi-Fi 在為企業(yè)和家庭環(huán)境提供高吞吐量數(shù)據(jù)傳輸方面的關鍵作用，幾乎無需解釋。然而，在物聯(lián)網(wǎng)領域，其在覆蓋范圍、可擴展性和功耗方面的主要限制使得該技術不那么流行。

　　對于由電池供電的物聯(lián)網(wǎng)傳感器的大型網(wǎng)絡，尤其是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能建筑場景中，Wi-Fi 對能源的要求很高，通常不是可行的解決方案。相反，它更適合連接可以方便地連接到電源插座的設備，如智能家居小工具和電器、數(shù)字標牌或安全攝像頭。

　　Wi-Fi 6 – 最新的 Wi-Fi 一代 – 大大增強了網(wǎng)絡帶寬(即 <9.6 Gbps)，以提高擁擠環(huán)境中每個用戶的數(shù)據(jù)吞吐量。有了這個，該標準準備好升級公共 Wi-Fi 基礎設施，并通過零售和大眾娛樂領域的新數(shù)字移動服務改變客戶體驗。此外，用于信息娛樂和車載診斷的車載網(wǎng)絡預計將成為 Wi-Fi 6 最具顛覆性的用例。然而，開發(fā)可能需要更多時間。

　　6.藍牙和BLE

　　藍牙屬于無線個域網(wǎng)范疇，是一種短距離通信技術，在消費市場中處于有利地位。經(jīng)典藍牙最初用于消費設備之間的點對點或點對多點(最多七個從節(jié)點)數(shù)據(jù)交換。低功耗藍牙針對功耗進行了優(yōu)化，后來被引入以解決小規(guī)模消費物聯(lián)網(wǎng)應用。

　　支持 BLE 的設備大多與電子設備結合使用，通常是用作將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆频募€器的智能手機。如今，BLE 被廣泛集成到健身和醫(yī)療可穿戴設備(例如智能手表、血糖儀、脈搏血氧儀等)以及智能家居設備(例如門鎖)中，從而可以方便地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C并在智能手機上進行可視化。

　　2017 年發(fā)布的藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡規(guī)范旨在實現(xiàn)更具可擴展性的 BLE 設備部署，尤其是在零售環(huán)境中。BLE 信標網(wǎng)絡提供多種室內(nèi)定位功能，已被用于解鎖新的服務創(chuàng)新，例如店內(nèi)導航、個性化促銷和內(nèi)容交付。