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lora、Cat-1、nbiot三種物聯網協議怎么選?
時間:2021-02-03 17:42:07 瀏覽:23

自1982年以來,第一個非正式的物聯網設備——卡內基梅隆大學。

梅隆)汽水機改裝后,將飲料庫存報告給一群大學生,他們想避開已經過去30多年的咖啡因驅動的長途旅行。發現是空的。幾十年過去了,物聯網還沒有從起步階段起步,已經實現了我們一直期待的大規模潛力。但這將會改變。

在過去的十年里,物聯網技術變得更加實惠和有效。設備本身更便宜、更省電、更小、更優化,從而填補物聯網架構中的特定角色,創造新的業務成果。在未來的20年里,我們可以將多達1萬億臺設備連接到互聯網上。我們連接的設備越多,我們通過使用物聯網可以發現和實施的業務改進機會就越多。

現在,必要的技術日趨成熟,功能性物聯網的實現也日益增多。物聯網服務和系統的浪潮已經開始進入市場,充斥著各種架構、功能集和應用。雖然在投資物聯網硬件或完整的物聯網解決方案時有許多因素需要考慮,但了解物聯網傳感器可用的協議以及有遠見的業務決策者現在和長期如何最好地選擇協議非常重要。

物聯網協議如何選擇?

物聯網協議是物聯網系統節點使用的網絡語言,對部署的整體可行性至關重要。該協議定義了物聯網解決方案的通信范圍、格式和復雜性,并在確定成本和功能方面發揮了重要作用。

因此,如果你有興趣部署自己的物聯網,你如何選擇合適的協議——一個適合你的需求和規模的協議?有兩個主要連續體需要考慮:

電源。傳感器需要在野外用電池供電幾天、幾個月還是幾年?他們需要多久報告一次?你會考慮使用一次性設備,還是使用可更換或可充電電池?

連通性。通信必須覆蓋什么范圍,每條消息應該發送多少數據?蜂窩服務提供商是否能夠維持您的連接,或者您是否希望維持您自己的網絡和其上運行的數據?

物聯網部署的需求符合這些連續性,通常會表明他們應該考慮哪些協議以及預期成本。用于互聯家庭或辦公室的最小且要求最低的物聯網設置可以在普通無線網絡上運行,并且所有組件都是連續供電的。短距離連接的其他選項有Zigbee、Z-Wave和藍牙。

每種技術在功率、范圍、成本上各有優劣。

獨立低功耗廣域網(LPWAN)是農場、校園或城市等需要小批量數據傳輸的大區域的完美答案——Lorawan和SigFox是最受歡迎的兩種LPwan。當談到覆蓋區域和跨境時,像NB-IoT或Cat-M這樣的蜂窩協議可能會越來越實用。

讓我們研究LPWAN的具體使用案例和蜂窩物聯網的部署,以幫助理解哪個選項將提供未來的物聯網收入和增長。

使用LPWAN運行優化的局域網。

如果您管理大型項目,例如建筑項目、煉油廠周轉或任何需要在廣闊場地上跟蹤人員、設備和危險情況的類似操作,您可能已經考慮啟動自己的物聯網部署。也許你經營工廠或倉庫;可能你負責監管牧場或者其他農業領域;也許你擁有一所大學?;蛘@。在所有這些行業中,物聯網似乎有望帶來持久的商業影響——創造更高效的流程,節省資金并創造新的收入。對于連接面積大于單個小型建筑的網絡來說,LPWAN通常最有意義。

如果你部署一個類似LoRaWAN的LPWAN,而不是連接到蜂窩物聯網,你很可能支付相同或更少的費用,你的部署中就會有更多的元素。雖然成本效益模式會因您的業務模式而異,但LPWAN通常會為您提供覆蓋所需區域的專用局域網:您擁有通過網絡傳輸的所有設備、網絡和數據。當蜂窩網絡出現故障或者發射塔出現故障的時候,你不用擔心物聯網部署失敗或者等待提供商修復。

如果你自己安裝了LPWAN,出現問題的話,你就要負責監控、支持、維護和維修。您還必須確定如何保護網絡。出于這些原因,強烈建議您部署一個LPWAN,其中整個解決方案應該打包在一起。這意味著由一家公司創建的傳感器、網關、云和應用程序不是拼湊在一起的。這樣做的好處是,一切都將預先集成,并設計為安全地一起工作,當您需要支持和維護時,您總是知道應該聯系誰。

另一個顯著區別是,與蜂窩數據包不同,LPWAN傳輸并不總是等待接收確認。這既有好處也有責任:你可以在系統上獲得更多的流量而無需確認,但有時你會因為網絡擁塞而丟失數據點。

最流行的兩種LPWAN協議是LoRaWAN和SigFox。其中,LoRaWAN和LoRa技術是近年來增長最快的產品,也是未來五年增長潛力最大的產品。這一點和在歐洲大量運行的SigFox是不打折扣的,而且和LoRaWAN相比,每臺設備需要的電量更少。與LoRaWAN相比,SigFox可以在較小的數據負載下運行,可以降低功耗,但也限制了SigFox用戶使用某些行業和LoRa技術提供的關鍵功能,如執行器支持和現場更新。

LoRa和LoRaWAN的簡單案例是它們的廣泛支持、通用性和前景。500多家領先的技術公司已經加入。

LoRa聯盟。LoRa技術不斷發展,以滿足不斷變化的物聯網方法和新的使用案例。

使用蜂窩協議和遠程物聯網

想象一下,你負責為全市或全州的醫院、零售商、機場或其他企業提供服務,你可以從一致清晰的貨運觀點中獲益?;蛘?,假設您參與了災難準備或環境監控,并且您需要分析來自傳感器和數據源的跨區域網絡的信息。也許你經營一家租賃公司,你可以用一種方法在一個意想不到的廣闊空間里密切跟蹤你的設備和車輛。在這些用例以及更多的用例中,蜂窩物聯網可以成為游戲規則的改變者,并從遙遠的端點收集數據。蜂窩協議將為大規模運營領域或無法合法或邏輯地建立網關的人討論物聯網。

雖然其他技術可能會出現,并在仍在發展的市場中占據一席之地,但似乎占據市場份額最大、討論最多的兩個協議是Cat-M和NB-IoT。

其中,NB-IoT電池效率更高,可能以更低的訂閱價格提供。它提供的低功耗通信和數據大小與LoRa配置文件更加匹配,這使得希望涵蓋LPWAN和蜂窩用例的物聯網提供商更容易實現跨傳感器兼容性。

相反,Cat-M將允許更高的數據速率和低延遲通信,這在用戶需要從他或她的物聯網設備收集大文件或通過管道向物聯網端點推送大更新時至關重要??ㄌ乇死?M將允許低質量的語音,并將更多地用于實時應用,如智能車輛。

蜂窩物聯網協議提供了一種在區域、國家甚至大陸范圍內利用物聯網數據的方法,而不需要預先建立的網關來創建覆蓋。取而代之的是,提供商現有的基站將傳輸物聯網數據。這也意味著你的物聯網會有和蜂窩網絡一樣的盲點,如果網絡連接中斷(由于維護、訂閱限制、緊急情況或其他原因),你的物聯網也會崩潰。然而,部署和覆蓋的便利性往往超過依賴蜂窩提供商的成本和限制。

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