物联网技术栈内的网络连接解决方案 丨【拜托了,物联网!】

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Tiamo_T 发表于 2021/09/23 22:46:23 2021/09/23
【摘要】 概述涉及按每个解决方案实现的射频范围细分的最流行的物联网无线电技术:短距离物联网无线电解决方案、中距离解决方案和远程广域网解决方案。短距离物联网网络解决方案:作为一种成熟的短距离连接技术,蓝牙被认为是关键解决方案,特别是对于可穿戴电子市场的未来,如无线耳机或地理定位传感器,特别是考虑到它与智能手机的广泛集成。蓝牙低功耗 (BLE) 协议在设计时考虑到了成本效益和降低功耗,设备所需的电量非常少...

概述涉及按每个解决方案实现的射频范围细分的最流行的物联网无线电技术:短距离物联网无线电解决方案、中距离解决方案和远程广域网解决方案。

短距离物联网网络解决方案:



作为一种成熟的短距离连接技术,蓝牙被认为是关键解决方案,特别是对于可穿戴电子市场的未来,如无线耳机或地理定位传感器,特别是考虑到它与智能手机的广泛集成。蓝牙低功耗 (BLE) 协议在设计时考虑到了成本效益和降低功耗,设备所需的电量非常少。然而,这需要妥协:当频繁传输大量数据时,BLE 可能不是最有效的解决方案。

作为有史以来最早实施的物联网应用之一,射频识别 (RFID) 为物联网应用提供定位解决方案,尤其是在供应链管理和物流领域,这些应用需要能够确定建筑物内物体的位置。RFID 技术的未来显然远远超出了简单的本地化服务,其可能的应用范围从跟踪医院患者到提高医疗保健效率,再到提供实时商品位置数据以最大程度地减少零售店的缺货情况。

中等范围解决方案:

它基于 IEEE 802.11 开发,仍然是最广泛和广为人知的无线通信协议。它在物联网世界的广泛使用主要受到高于平均功耗的限制,这是由于需要保持高信号强度和快速数据传输以获得更好的连接性和可靠性。作为物联网发展的关键技术,WiFi 为数量惊人的物联网解决方案提供了广泛的基础,但它也需要在营销方面进行管理和使用,以便为服务提供商和用户带来利润。提供增值服务以支持公共 WiFi 接入点的 WiFi 管理平台的一个很好的例子是Linkify. 作为 AVSystem 的尖端解决方案之一,Linkify 允许几乎无限的访客 WiFi 定制和营销选项

这种流行的无线网状网络标准在交通管理系统、家用电子产品和机器行业中得到了最频繁的应用。Zigbee 建立在 IEEE 802.15.4 标准之上,支持低数据交换速率、低功耗操作、安全性和可靠性。

Thread 专为智能家居产品而设计,采用 IPv6 连接,使连接的设备能够相互通信、访问云中的服务或通过 Thread 移动应用程序与用户交互。Thread 的批评者指出,鉴于市场饱和,另一种无线通信协议导致物联网技术堆栈内的进一步碎片化。

远程广域网 (WAN) 解决方案:

作为现有 3GPP 技术的产物,窄带物联网是一种全新的无线电技术标准,可确保极低的功耗(电池供电运行 10 年)并提供信号强度约为 比 2G 低 23 dB。更重要的是,它利用现有的网络基础设施,不仅保证了LTE网络的全球覆盖,而且保证了信号质量。在许多情况下,这一事实允许实施 NB-IoT,而不是需要构建本地网络的解决方案,例如 LoRa 或 Sigfox。

LTE-Cat M1 是一种低功耗广域 (LPWA) 连接标准,可连接具有中等数据速率要求的物联网和 M2M 设备。与 2G、3G 或 LTE-Cat 1 等蜂窝技术相比,它支持更长的电池生命周期并提供增强的室内范围。

与现有的 LTE 网络兼容,CAT M1 不需要运营商构建新的基础设施来实施它。与 NB-IoT 相比,LTE Cat M1 被证明非常适合移动用例,因为它处理蜂窝站点之间的切换要好得多,并且与高速 LTE 非常相似。

LoRaWAN 是一种低功耗远程广域网协议,针对低功耗进行了优化,并支持拥有数百万设备的大型网络。LoRaWAN 针对广域网 (WAN) 应用,旨在为低功耗 WAN 提供支持物联网、M2M、智慧城市和工业应用中的低成本、移动和安全双向通信所需的功能。

Sigfox 背后的概念是为需要低级别数据传输的低功耗 M2M 应用程序提供有效的连接解决方​​案,这些应用程序的 WiFi 范围太短,蜂窝范围太贵且太耗电。Sigfox 采用 UNB,该技术使其能够处理每秒 10 到 1,000 位的低数据传输速度。与蜂窝通信解决方案相比,它消耗的能量最多可减少 100 倍,2.5Ah 电池的典型待机时间为 20 年。Sigfox 提供了一个强大、节能且可扩展的网络,能够支持跨越数平方公里区域的数千个电池供电设备之间的通信,事实证明,Sigfox 适用于各种 M2M 应用,包括智能路灯、智能仪表、患者监护仪、安全设备,和环境传感器。Sigfox 目前用于越来越多的物联网技术解决方案,例如Coiote IoT Application Enablement,仅举一例

物联网解决方案的范围

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