主流的物聯(lián)網(wǎng)無線連接方案:cellular還是LPWAN?
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)將需要可靠的通信和連接來形成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享。由于有大量的用例、應用程序和需求,還有一系列的連接技術可供操作人員、開發(fā)人員和企業(yè)/消費者可以從中選擇。所以理解關鍵連接方案的不同特性至關重要。本文詳細介紹了主流的專用物聯(lián)網(wǎng)無線連接方案。
物聯(lián)網(wǎng)連接技術大致可分為兩類:基于cellular(高速移動數(shù)據(jù))的物聯(lián)網(wǎng)和未經(jīng)認證的LPWAN(低功率廣域物聯(lián)網(wǎng))。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術在許可的范圍內運行,它通過相對一致和標準化的基礎設施確保其可靠性。它們通常支持更大的數(shù)據(jù)速率、更短的電池壽命和更昂貴(但正在迅速變得更便宜)的硬件。因此,基于cellular的物聯(lián)網(wǎng)解決方案通常由更大的運營商和電信運營商提供,這些運營商和電信運營商可以獲得許可的頻譜和硬件設計。獲得授權頻譜的代價是昂貴的。有一些LPWAN(低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng))的變體可以在未授權的頻譜上運行(對所有用戶免費),這對于終端用戶來說是比較容易部署的。這些技術擁有更便宜的硬件,并允許最終用戶進行更大程度的定制。
1.cellular IoT(蜂窩物聯(lián)網(wǎng)):
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接的兩種主要類型是窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB -IoT)和M1類物聯(lián)網(wǎng)(Cat-M1)。兩者都基于cellular標準,一個關鍵的區(qū)別是NB -物聯(lián)網(wǎng)的帶寬更小(比Cat-M1低10倍),因此傳輸功率更低。這兩種蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術的應用范圍都很廣。從理論上講,窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的射程可達100公里。全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術標準的使用意味著硬件更容易獲得,設備的使用壽命可能更長,網(wǎng)絡運營商可以保證比未授權的LPWAN更高的可靠性。
對于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應用來說,NB-IoT是首選,而不是Cat-M1。Cat-M1提供的較高數(shù)據(jù)率是不必要的,可能會帶來較高的成本。但是,Cat-M1提供了移動支持,這意味著它更適合于具有動態(tài)節(jié)點的大型網(wǎng)絡,例如交通和交通控制場景。Cat-M1還允許語音數(shù)據(jù)傳輸——對于緊急響應等應用程序來說,這是一個主要的優(yōu)點。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)硬件(即用于將設備連接到更廣泛網(wǎng)絡的模塊)比LPWAN更昂貴(每個模塊大約10美元,而不是2美元),盡管隨著其獲得更多市場采用,這種成本正在迅速下降。此外,由于可以通過現(xiàn)有的蜂窩基礎設施部署,現(xiàn)有的移動覆蓋可以允許物聯(lián)網(wǎng)應用程序快速進入市場,而無需部署專用接入點。
2.沒有認證的LPWAN:
未經(jīng)認證的LPWANs是專門為定制物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡而設計的,它強調低數(shù)據(jù)速率、增加電池壽命和長傳輸范圍/寬覆蓋。它們類似于更大范圍的WiFi。終端用戶可以相對容易地使用供應商提供的方案來部署LPWANS。
LPWAN的兩個主要變體分別是LoRa和SigFox。這兩款產(chǎn)品都來自法國公司,專為遠程、低功耗和高電池壽命的設備而設計。覆蓋范圍可達10公里或以上。與蜂窩技術相比,這些變體的設備連接成本通常更低(每個模塊大約2美元,有時更低),這使得它們對本地或小規(guī)模部署更具吸引力。
由于每個行業(yè)的應用需求范圍不同,目前還沒有一種流行的物聯(lián)網(wǎng)連接技術。相反,將設備連接起來形成自己的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的技術家族已經(jīng)成為常態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)應用于不同的行業(yè),它們在電池壽命、續(xù)航里程、數(shù)據(jù)和成本方面都有不同的要求,這自然意味著一些物聯(lián)網(wǎng)連接技術比其他技術更適合特定行業(yè)。
其他連接選項
還有一些其他的連接方式存在于設備中,其中一些已經(jīng)成熟并用于現(xiàn)有應用程序。Wi-Fi、藍牙、NFC、Zigbee和衛(wèi)星都是常見的無線技術,可以連接家庭娛樂系統(tǒng)、醫(yī)療設備、智能手機和開門器等日常用品。一個真正的物聯(lián)網(wǎng)將包含不同連接技術的健康組合,使用不同的工具來解決復雜網(wǎng)絡中的特定問題。