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揭开蜂窝物联网的神秘面纱:无线在物联网中的关键作用

    说我们生活在一个无线连接的世界感觉有点陈词滥调。我们中的许多人开始检查智能手机,使用可穿戴设备进行配饰,并告诉Alexa“播放Nickelback的热门歌曲”。好吧,也许不是最后一个。
物联网
    过去的锡罐和电线已被Wi-Fi、蓝牙和蜂窝等通信协议所取代,为我们提供从家到工作到……任何地方的无缝连接!
 
    今天的物联网开发人员在决定哪种网络连接选项最适合他们时有无数的选择。当您将所有优点和缺点加起来时,许多人惊讶地发现蜂窝是前进的逻辑路径(如果不是主要连接,则作为后备)。
 
    这种成熟且无处不在的连接物联网设备的方式因其可靠性和影响力而备受推崇,但因其传统上迟钝的定价和相对较低的数据吞吐量而受到诽谤。在本博客系列中,我们将揭开蜂窝网络的神秘面纱,并对物联网中与无线相关的四个关键主题进行批判性研究:
 
    什么是蜂窝物联网?(那是今天)
 
    蜂窝物联网的优势(即将推出!)
 
    蜂窝物联网的常见应用(即将推出!)
 
    蜂窝物联网网络和基础设施冗余(即将推出!)
 
    什么是蜂窝物联网?
 
    蜂窝物联网技术允许物理设备(例如,传感器、执行器及其主机微控制器或单板计算机)连接到专用网络或公共Internet以传输数据。
 
    通过利用与移动电话相同的基础设施,蜂窝物联网利用现有蜂窝网络的广泛可用性,而无需传统蜂窝应用的功率要求。随着5G的到来,蜂窝物联网处于有利地位,可以利用通常分配给Wi-Fi或有线以太网的更高带宽解决方案。
 
    特别是当我们考虑蜂窝与物联网的关系时,我们不再只考虑人对设备的蜂窝连接,而是开放设备对设备的连接(或设备<–>人<–>设备以及中间的所有其他迭代!)。
 
    物联网的机会将变得无限。互联物联网解决方案可以是一切,从自动控制的路灯到远程监控的停车场,再到优化灌溉和肥料使用的农业应用,或者预测远程环境异常的机器学习解决方案。
 
    LTE-M和NB-IoT的关键作用
 
    让我们仔细看看支撑蜂窝物联网的两项关键技术:LTE-M和NB-IoT。
 
    虽然2G/3G协议对于许多物联网应用来说已经足够了,但现代物联网通常依赖于LTE-M或NB-IoT。这些无线标准的快速普及让我们为物联网连接的新曙光做好了准备。
 
    这些标准从一开始就围绕低功耗、嵌入式安全性和可靠性而设计。将这些技术优势与现有无处不在的蜂窝网络相结合,为世界提供了无与伦比的远程物联网连接选择。
 
    什么是LTE-M?
 
    您大概可以猜到LTE-M与流行的LTE(长期演进)无线标准密切相关。支持LTE的国家包括大量主要由美洲和欧洲部分地区组成的名单。
 
    LTE-M实际上代表“机器的长期演进”,并允许物联网设备搭载现有的LTE网络。它以注重功耗的方式设计,适用于需要中低数据吞吐量的应用程序。凭借1.4MHz的带宽(与LTE的20MHz相比),LTE-M提供了很大的范围,但吞吐量低于LTE(大约向下375KB,向上大约300KB)。LTE-M还提供蜂窝塔切换功能,使其成为出色的移动解决方案(甚至跨多个区域)。
 
    资产跟踪、可穿戴设备、家庭安全和家庭/企业监控都是物联网中LTE-M应用的绝佳示例。
 
    什么是窄带物联网?
 
    考虑到物联网实际上是名称的一部分,NB-IoT专为物联网而设计。NB-IoT代表“窄带物联网”,非常适合没有强大LTE覆盖的区域或带宽要求相对较低的区域。同样,顾名思义,NB-IoT仅使用可用全带宽的一个窄带。
 
    NB-IoT设备在全球范围内以GSM为标志(例如欧洲、非洲和亚洲的大部分地区)可用,与LTE-M相比,它消耗的功率非常少,提供的数据更少(大约向下60KB,向上大约30KB)。与LTE-M的1.4MHz带宽相比,NB-IoT在200kHz上运行,提供更长的范围和更好的室内渗透。
 
    某些应用程序,如智能城市(例如,停车计时器、公用设施监控)、停车场、室内部署和农业环境是合适的NB-IoT实施的很好例子。
 
    5G适合哪里?
 
    我们都受到了围绕5G的炒作。其中一些是有保证的,但坦率地说,剩下的就是让我们购买新手机的大量营销活动。
 
    与我们已经习惯的其他“xG”标准(2G/3G/4G)一样,5G是另一个通往更快、更强网络连接的阶梯。随着物联网部署在范围和规模上的加速,人们可以想象由数千台设备组成的工业应用每天推送千兆字节的数据。届时5G可能会成为我们的目的地。
 
    今天怎么样?您是否可能会使用RaspberryPiZero直播4K视频?可能不会,但是当我们展望物联网的未开发未来时,5G的机会很有趣。
 
    概括
 
    LTE-M和NB-IoT等蜂窝物联网技术为远程物联网部署带来了显着优势。逐渐成为各种应用的理想选择,尤其是那些在移动或其他不可预测位置的应用,蜂窝是一个成熟、可靠和合乎逻辑的选择。

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