看一看分散的物聯網連接格局及推薦的應用領域

2021-05-31 14:08:16來源：千家網關鍵詞：物聯網無線連接閱讀量：24390

導讀：雖然物聯網的用例比比皆是，部署也在快速增長，但技術領域仍然可以壓倒新來者。本文概述了無線連接協議及其各自的優點、缺點和推薦的應用領域。

　　雖然物聯網的用例比比皆是，部署也在快速增長，但技術領域仍然可以壓倒新來者。本文概述了無線連接協議及其各自的優點、缺點和推薦的應用領域。

　　不斷擴展的物聯網

　　企業和政府機構正在利用物聯網(IoT)技術來最大限度地提高效率和降低運營費用，同時改善向其成員提供的服務。物聯網通過實施互聯解決方案，包括公用事業、互聯車輛、農業、醫療保健、運輸以及企業和家庭的安全，推動了各種垂直行業的發展。物聯網還推動了創新的新機遇——在解決問題的同時實現全球經濟和環境變化。

　　物聯網在過去幾年中的增長及其未來的市場潛力都令人印象深刻。市場情報公司國際數據公司(IDC)估計，2020年物聯網支出約為7420億美元。展望未來，IDC的《物聯網支出指南》預計，全球物聯網在2020-2024年的復合年均增長率(CAGR)為11.3%預測期。

　　無線物聯網連接選項

　　當涉及到連接設備時，網絡技術前景仍然復雜且分散，沒有一種千篇一律的協議能夠解決所有物聯網用例。每個連接選項都在功耗，帶寬和范圍之間進行權衡，如下圖所示：

　　由于種類繁多的選擇(以及首字母縮寫詞)，可能難以為特定的垂直市場用例選擇合適的無線連接解決方案進行部署。

　　為了幫助理解這種連接難題，這里是對前六種無線類別的概述，詳細介紹了它們的獨特優勢/劣勢，功耗，范圍和帶寬功能。

　　短程解決方案

　　以下三個IoT連接選項可在短距離內傳輸數據-通常在收集數據的“事物”與處理數據或通過Internet將其發送到另一個(通常是云)平臺進行處理的集線器或網關之間的距離小于150米。

　　Wi-Fi

　　盡管在企業和家庭環境中提供高吞吐量數據傳輸至關重要，但Wi-Fi在IoT空間的覆蓋范圍，可擴展性和功耗方面存在局限性。對于消費者而言，它主要用于智能家居小工具，電器和安全攝像機，這些攝像機可連接到電源插座并直接連接到互聯網。

　　Wi-Fi是辦公環境和智能工廠的理想選擇，在這些工廠和工廠中，監視生產效率的傳感器會頻繁發送數據，但限于相對較小的物理范圍。盡管從技術上來說，它適合用于智能辦公室和類似的公司或公共場所，但出于安全原因，IT部門經常不允許在其網絡上使用IoT設備。

　　藍牙/BLE

　　像Wi-Fi一樣，藍牙技術可以連續發送數據，但可以在更短的范圍內(通常小于10米)工作。藍牙最初旨在在消費類設備之間進行點對點或點對多點數據交換。

　　針對功耗進行了優化的藍牙低功耗(BLE)后來被引入到小型消費物聯網應用中，例如健身和醫療可穿戴設備，智能家居設備以及信標。通常，數據可以方便地與智能手機進行通信并可視化。

　　網狀網絡(Zigbee、Z-Wave、Thread)

　　使用網狀拓撲來部署這些解決方案，以通過在附近分布的多個無線傳感器節點上中繼傳感器數據來擴展覆蓋范圍。受電節點協作進行數據分發。Zigbee和類似的網狀協議(例如Z-Wave，Thread)在中等物理范圍(小于100米)內運行效果最佳。

　　網狀網絡連接最常用于智能家居或智能建筑空間中的無線控制和監視應用，例如連接的照明，HVAC控制，煙霧和二氧化碳檢測器，安全性和能源管理。

　　遠程解決方案

　　低功耗，廣域網(LPWAN)是任何允許長距離通信(從網關設備到端點的信號范圍至少為500米)的任何網絡的總稱。它們最適合用于發送少量且不頻繁的，對時間不太敏感的數據的用例，例如智能公用事業計量、資產跟蹤、智能農業、環境監控、設施管理、占用檢測和耗材監控。LPWAN連接分為兩類：非許可頻率和許可頻率。

　　未經許可的LPWAN(LoRaWAN，Sigfox)

　　大約有25種不同的LPWAN技術使用未經許可的頻率，但LoRaWAN和Sigfox已成為該領域的明顯領導者。

　　LoRaWAN是由LoRa聯盟開發和維護的長期LPWAN規范，該組織是一個非營利性組織，擁有500多家全球成員公司。LoRaWAN體系結構利用網關在終端設備和中央網絡服務器之間中繼消息。它可以部署為私有網絡，也可以通過集成商作為公共網絡提供。盡管基于開放標準，但來自不同制造商的LoRa設備依賴于美國Semtech公司的片上技術。

　　另一方面，Sigfox是一家在法國開發專利，專有技術的公司。Sigfox有時會通過合作伙伴關系推出并維護自己的網絡，并直接從網絡訂閱中獲利。目前，Sigfox在歐盟地區比在美國更受歡迎。

　　非蜂窩非授權頻段技術可以為某些組織提供比以下蜂窩選項更好的服務，因為它們的價格較低。但是，這些LPWAN通常比標準許可的蜂窩技術運行速度慢且可靠性不高。

　　(原標題：看一看分散的物聯網連接格局)

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