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[站长专栏] 物联网即将到来,“物品”应当如何连接互联网?

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发表于 2018-11-7 10:19:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

物联网即将到来, “物品”如何连接互联网?
  

几十年前,谁会想到恒温器、冰箱、门锁、车库门、电灯,甚至

宠物都可以连接到互联网,并且可以随时随地通过智能手机轻松

访问?任何以电力或电池、太阳能供电并有网络连接的东西,都可

以很容易地加入不断增长和扩展的物联网之中。

无线连接设备

电信业与无线连接物联网有关的大肆炒作围绕5G、LTE-M、EC-GS

M-IoT和NB-IoT等术语展开;但应强调的是,还有其他无线方式连

接设备,如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、近场通信(NFC)、Z-Wave等。

所最终选择的无线技术取决于以最低成本解决应用需求,特别是考

虑到连网设备的数量时,例如,通过每年花费1美元以上的技术连

接1亿件物品,而没有选择最低成本的网络连接方式,每年将会浪

费大量金钱。这就是为什么会使用多种网络技术,并且将依赖于

使用案例的原因了。

例如,从应用角度来看,地理覆盖范围、数据速率、端到端延迟、

安全性、电池寿命和其他指标因素将决定WiFi是否比蓝牙更有意义

。从传感器到数据中心的路径(处理收集的传感器数据)可能会跨越

多个不同协议,例如,手腕上的健身监视器收集数据(心跳、步数),

通过蓝牙将其发送到智能手机,然后再通过WiFi将数据发送到数据中

心进行处理。在这个特定应用中,移动网络可以代替WiFi使用,但是

由于成本较高,通常不会使用。

要想物联网获得成功,需要一种经济有效的方式来连接那些需要长距

离、长时间、经常从难以到达地方传输少量数据的设备。而移动网络

并不是为传输少量数据、且数据传输不频繁用例而设计或优化的。

未来是低功耗广域网络(LPWAN )

尽管5G被吹捧为连网设备和支持新的和更智能用例的灵丹妙药,但已

经有可行的方法来实现物联网低功耗广域(LPWA)网络,这些网络专门

为满足独特物联网网络性能要求而设计的。LPWA协议提供低功耗、低

成本、广域覆盖和足够的数据速率,以连接各种类型的传感器,同时

定期收集数据,并将其发送到存储和处理位置,例如MEC节点、区域数

据中心或位于非常远的中央数据中心。

3GPP提供了三种以物联网为中心的网络标准,每种标准都使用授权频段

,使其比未经授权的网络(如WiFi )更安全、更可靠。统称为LPWA的三

种技术标准是eMTC(也称为LTE-M)、NB-IoT和EC-GSM-IOT。

根据GSMA,标准化的LPWA技术具有几个特征,使它们对移动物联网用

例特别有吸引力。

▲低功耗

▲设备单位成本低

▲提高室内/室外穿透性

▲安全连接和强身份认证

▲优化的数据传输支持小型和间歇性的设备数据块

▲简化网络拓扑和部署

▲集成到统一/物联网/M2M平台

▲用于容量升级的网络可扩展性

这些特性适用于许多低功耗应用,例如:牲畜跟踪、设备监控和控制

、自动售货机监控、车辆资产跟踪、烟雾探测器、报警系统、停车传

感器、智能照明和能源监控。

新兴5G

NB-IoT和LTE-M网络已经并将继续部署用于物联网用例,而EC-GSM-Io

T使用2G网络,不过世界上大多数地区开始舍弃,其商业上的成功可能

非常有限。

对于需要完全移动性、每秒千兆位的极高数据速率/或仅几毫秒超低延

迟的新兴物联网使用情境,5G显然成为首要选择。与4G/LTE相比,5G

承诺将数据速率提高100倍,连接性提高100倍,延迟降低10倍,聪明

的物联网开发人员无疑会找到新的创新使用方式。

连网设备的崛起

目前有多种不同方式可以无线连接设备,从延长2G寿命的EC-GSM-IoT

到4G的增强版LTE-M,以及闪亮登场的新5G网络。这些选项使移动运营

商能够以合理的价格为目标市场提供最佳连网服务,以确保商业成功,

最终目标是连接数百亿台设备,并创建大规模物联网。

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