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物联网的到来如何让万物都连上网络

2018年11月06日 15:13 次阅读
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。 物联网的到来如何让万物都连上网络 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-GSM-IoTNB-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-IoT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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