24小時聯系電話:18217114652、13661815404
中文
技術專題
蜂窩技術可能引發物聯網的下一個增長浪潮
蜂窩技術可能引發物聯網的下一個增長浪潮
工程師如何為IoT實施方案提供連通性可能會因項目而異，即使IoT部署在看似相同的設置中涉及相同的用例時，也是如此。
例如，由于物理環境的原因，兩個遠程設施中的兩組溫度傳感器可能會使用相似的藍牙傳感器并具有相似的RF部署策略，但是這兩種實現方式需要使用非常不同的技術才能將數據從那些傳感器傳遞到云中。那是因為無線基礎設施從一個位置到另一個位置變化很大，并且這可能迫使工程團隊對本來相同的項目使用兩種不同的連接策略。
上面的示例中的第一個遠程設施可能具有可用的Wi-Fi基礎結構，作為將數據回傳到本地服務器或來自藍牙傳感器的云的手段。同時，第二個設施可能無法訪問該基礎設施，并且必須依靠不同的基礎設施覆蓋，例如像LoRaWAN這樣的遠程技術進行回程。兩種情況仍然需要能夠在溫度傳感器中的藍牙無線電與可用的回程連接基礎設施之間橋接。
無線基礎設施從一個位置到另一個位置，甚至在給定實施站點內從一個地點到另一個地點的這些差異，為每個物聯網項目增加了一層復雜性。早期，工程團隊必須評估可用的基礎架構，根據可用和不可用制定連接策略，并針對這些情況自定義IoT部署。這需要很多時間和精力。如果在任何地方都可以使用單一的，統一的回程連接源，那將容易得多。
只要工程師一直致力于物聯網部署，他們就將蜂窩網絡視為這些項目的數據回程骨干。這是因為單元連接幾乎無處不在，具有很大的地理范圍，并且可以有效地穿透建筑物以支持內部部署。利用蜂窩基礎設施的物聯網幾乎可以部署在地圖上的每個位置，而部署物聯網網絡的公司不需要構建該基礎設施。聽起來很完美！
除了那不是完美的。阻礙了兩個問題。消費類設備（多媒體手機和平板電腦）驅動的LTE連接的高性能本質將使眨眼間耗盡傳感器等無線IoT設備的有限電池，除非它們像電池一樣每晚進行供電或充電電話。數十萬或數萬個此類物聯網設備的蜂窩連接成本就像付一百萬青少年的手機賬單一樣。這兩個缺點使蜂窩基礎設施無法用于幾乎所有物聯網部署的所有連接源，但是蜂窩標準的兩個新版本旨在克服這些障礙，從而擴大了用于物聯網的蜂窩連接的使用范圍。
專為物聯網設計的兩個新的蜂窩協議是LTE-M和NB-IoT。它們是如何工作。但是，要知道的關鍵是，LTE-M和NB-IoT解決了過去兩個使蜂窩不實用的缺點：能源消耗和針對傳感器等IoT設備的不頻繁連接而優化的連接。
LTE-M和NB-IoT與手機和平板電腦所使用的蜂窩版本始終在線的，耗電量大的架構不同，它們的設計非常有目的地，以保留IoT設備的電池壽命。盡管它們仍使用相同的LTE網絡，但它們的運行架構并不旨在與最近的基站建立連續連接-蜂窩連接設備的最大電池消耗之一。LTE-M和NB-IoT將該架構與其他電池保存功能結合在一起，使設備在現場的預期壽命達到10年或更長。這解決了對基于蜂窩的物聯網的那些主要反對意見中的第一個。
LTE-M和NB-IoT還通過一種架構來解決數據成本問題，該架構的運營成本使其僅使用交付間歇性數據批處理所需的小區網絡，即可與其他類型的連接競爭。與典型的單元連接設備相比，這可以最大程度地降低數據成本。LTE-M和NB-IoT還消除了從客戶和OEM的成本結構中擴展網絡基礎設施的費用。通過使用公共蜂窩網絡基礎架構，組織無需部署，擁有或維護網絡。這些成本由無線運營商承擔，這消除了物聯網部署的運營成本。
這些技術針對IoT進行優化的另一種方式是，它們不需要傳統LTE設備使用的物理無線電和架構-因為IoT不需要高水平的處理，數據吞吐量和處理-從而降低了這些設備的成本。
通過消除對電池壽命和成本的擔憂，LTE-M和NB-IoT使從事IoT項目的工程師最終擁有了自IoT出現以來令人垂涎的無處不在的統一基礎架構。無論您在哪里擁有酒吧，都可以擁有可利用相同數字基礎架構的物聯網。對于一長串用例來說，這是很重要的，包括食品和疫苗的冷供應鏈，遠程醫療設備的遠程醫療監控和工業設備的遠程監控-所有這些都面臨著連接性難題，而這些難題都可以通過普遍存在的細胞連接性來解決。
對于從事蜂窩項目的工程師，您可能會意識到涉及該技術的項目的注意事項。例如，由于蜂窩無線產品的附加認證障礙，包括監管機構（例如FCC / IC等），網絡批準（例如PTCRB / GCF）和運營商批準，因此對于任何與蜂窩連接的設備而言，認證可能都是艱巨的（例如AT＆T認證）。與預先認證的蜂窩IoT套接字調制解調器和經驗豐富的無線設計合作伙伴合作，可以加快認證過程，從而幫助您完成這些步驟。
對于從事蜂窩物聯網項目的工程師來說，另一條重要的建議是如何將LTE-M和NB-IoT與互補的短程技術（如藍牙）成功配對。藍牙是LTE-M和NB-IoT的特別吸引人的補充，因為藍牙可以與LTE-M / NB-IoT一起執行所有短距離設備到設備通信，并與LTE網絡進行回程通信，僅在需要時。對于將蜂窩技術與其他技術（例如藍牙）相結合的物聯網項目，應注意如何將多個無線電設備共置在一處，以確保性能，避免干擾問題并確保獲得認證。但是，通過正確的RF建模，天線選擇和測試合作伙伴，可以輕松導航此過程。
蜂窩協議的兩個新版本終于使關于蜂窩物聯網的長期夢想成為現實，我希望看到將LTE網絡用作其數據骨干網的部署數量呈爆炸性增長。現在可以輕松地將IoT部署到手機上可以看到條形圖的任何地方，這肯定會為更大范圍的IoT部署打開大門。