主流的物联网无线连接方案:cellular还是LPWAN?
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物联网(IoT)将需要可靠的通信和连接来形成网络数据共享。由于有大量的用例、应用程序和需求,还有一系列的连接技术可供操作人员、开发人员和企业/消费者可以从中选择。所以理解关键连接方案的不同特性至关重要。本文详细介绍了主流的专用物联网无线连接方案。
物联网连接技术大致可分为两类:基于cellular(高速移动数据)的物联网和未经认证的LPWAN(低功率广域物联网)。蜂窝物联网技术在许可的范围内运行,它通过相对一致和标准化的基础设施确保其可靠性。它们通常支持更大的数据速率、更短的电池寿命和更昂贵(但正在迅速变得更便宜)的硬件。因此,基于cellular的物联网解决方案通常由更大的运营商和电信运营商提供,这些运营商和电信运营商可以获得许可的频谱和硬件设计。获得授权频谱的代价是昂贵的。有一些LPWAN(低功耗广域物联网)的变体可以在未授权的频谱上运行(对所有用户免费),这对于终端用户来说是比较容易部署的。这些技术拥有更便宜的硬件,并允许最终用户进行更大程度的定制。
1.cellular IoT(蜂窝物联网):
蜂窝物联网连接的两种主要类型是窄带物联网(NB -IoT)和M1类物联网(Cat-M1)。两者都基于cellular标准,一个关键的区别是NB -物联网的带宽更小(比Cat-M1低10倍),因此传输功率更低。这两种蜂窝物联网技术的应用范围都很广。从理论上讲,窄带物联网(NB-IoT)的射程可达100公里。全球蜂窝物联网技术标准的使用意味着硬件更容易获得,设备的使用寿命可能更长,网络运营商可以保证比未授权的LPWAN更高的可靠性。
对于大多数物联网应用来说,NB-IoT是首选,而不是Cat-M1。Cat-M1提供的较高数据率是不必要的,可能会带来较高的成本。但是,Cat-M1提供了移动支持,这意味着它更适合于具有动态节点的大型网络,例如交通和交通控制场景。Cat-M1还允许语音数据传输——对于紧急响应等应用程序来说,这是一个主要的优点。
蜂窝物联网硬件(即用于将设备连接到更广泛网络的模块)比LPWAN更昂贵(每个模块大约10美元,而不是2美元),尽管随着其获得更多市场采用,这种成本正在迅速下降。此外,由于可以通过现有的蜂窝基础设施部署,现有的移动覆盖可以允许物联网应用程序快速进入市场,而无需部署专用接入点。
2.没有认证的LPWAN:
未经认证的LPWANs是专门为定制物联网网络而设计的,它强调低数据速率、增加电池寿命和长传输范围/宽覆盖。它们类似于更大范围的WiFi。终端用户可以相对容易地使用供应商提供的方案来部署LPWANS。
LPWAN的两个主要变体分别是LoRa和SigFox。这两款产品都来自法国公司,专为远程、低功耗和高电池寿命的设备而设计。覆盖范围可达10公里或以上。与蜂窝技术相比,这些变体的设备连接成本通常更低(每个模块大约2美元,有时更低),这使得它们对本地或小规模部署更具吸引力。
由于每个行业的应用需求范围不同,目前还没有一种流行的物联网连接技术。相反,将设备连接起来形成自己的物联网网络的技术家族已经成为常态。物联网应用于不同的行业,它们在电池寿命、续航里程、数据和成本方面都有不同的要求,这自然意味着一些物联网连接技术比其他技术更适合特定行业。
其他连接选项
还有一些其他的连接方式存在于设备中,其中一些已经成熟并用于现有应用程序。Wi-Fi、蓝牙、NFC、Zigbee和卫星都是常见的无线技术,可以连接家庭娱乐系统、医疗设备、智能手机和开门器等日常用品。一个真正的物联网将包含不同连接技术的健康组合,使用不同的工具来解决复杂网络中的特定问题。