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蜂窩技術(shù)可能引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)增長浪潮
蜂窩技術(shù)可能引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)增長浪潮
工程師如何為IoT實(shí)施方案提供連通性可能會因項(xiàng)目而異，即使IoT部署在看似相同的設(shè)置中涉及相同的用例時(shí)，也是如此。
例如，由于物理環(huán)境的原因，兩個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)施中的兩組溫度傳感器可能會使用相似的藍(lán)牙傳感器并具有相似的RF部署策略，但是這兩種實(shí)現(xiàn)方式需要使用非常不同的技術(shù)才能將數(shù)據(jù)從那些傳感器傳遞到云中。那是因?yàn)闊o線基礎(chǔ)設(shè)施從一個(gè)位置到另一個(gè)位置變化很大，并且這可能迫使工程團(tuán)隊(duì)對本來相同的項(xiàng)目使用兩種不同的連接策略。
上面的示例中的第一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)施可能具有可用的Wi-Fi基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，作為將數(shù)據(jù)回傳到本地服務(wù)器或來自藍(lán)牙傳感器的云的手段。同時(shí)，第二個(gè)設(shè)施可能無法訪問該基礎(chǔ)設(shè)施，并且必須依靠不同的基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋，例如像LoRaWAN這樣的遠(yuǎn)程技術(shù)進(jìn)行回程。兩種情況仍然需要能夠在溫度傳感器中的藍(lán)牙無線電與可用的回程連接基礎(chǔ)設(shè)施之間橋接。
無線基礎(chǔ)設(shè)施從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，甚至在給定實(shí)施站點(diǎn)內(nèi)從一個(gè)地點(diǎn)到另一個(gè)地點(diǎn)的這些差異，為每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目增加了一層復(fù)雜性。早期，工程團(tuán)隊(duì)必須評估可用的基礎(chǔ)架構(gòu)，根據(jù)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(shí)間和精力。如果在任何地方都可以使用單一的，統(tǒng)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(lián)網(wǎng)部署，他們就將蜂窩網(wǎng)絡(luò)視為這些項(xiàng)目的數(shù)據(jù)回程骨干。這是因?yàn)閱卧B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(nèi)部部署。利用蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)幾乎可以部署在地圖上的每個(gè)位置，而部署物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的公司不需要構(gòu)建該基礎(chǔ)設(shè)施。聽起來很完美！
除了那不是完美的。阻礙了兩個(gè)問題。消費(fèi)類設(shè)備（多媒體手機(jī)和平板電腦）驅(qū)動的LTE連接的高性能本質(zhì)將使眨眼間耗盡傳感器等無線IoT設(shè)備的有限電池，除非它們像電池一樣每晚進(jìn)行供電或充電電話。數(shù)十萬或數(shù)萬個(gè)此類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的蜂窩連接成本就像付一百萬青少年的手機(jī)賬單一樣。這兩個(gè)缺點(diǎn)使蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施無法用于幾乎所有物聯(lián)網(wǎng)部署的所有連接源，但是蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)新版本旨在克服這些障礙，從而擴(kuò)大了用于物聯(lián)網(wǎng)的蜂窩連接的使用范圍。
專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的兩個(gè)新的蜂窩協(xié)議是LTE-M和NB-IoT。它們是如何工作。但是，要知道的關(guān)鍵是，LTE-M和NB-IoT解決了過去兩個(gè)使蜂窩不實(shí)用的缺點(diǎn)：能源消耗和針對傳感器等IoT設(shè)備的不頻繁連接而優(yōu)化的連接。
LTE-M和NB-IoT與手機(jī)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(gòu)不同，它們的設(shè)計(jì)非常有目的地，以保留IoT設(shè)備的電池壽命。盡管它們?nèi)允褂孟嗤?span>LTE網(wǎng)絡(luò)，但它們的運(yùn)行架構(gòu)并不旨在與最近的基站建立連續(xù)連接-蜂窩連接設(shè)備的最大電池消耗之一。LTE-M和NB-IoT將該架構(gòu)與其他電池保存功能結(jié)合在一起，使設(shè)備在現(xiàn)場的預(yù)期壽命達(dá)到10年或更長。這解決了對基于蜂窩的物聯(lián)網(wǎng)的那些主要反對意見中的第一個(gè)。
LTE-M和NB-IoT還通過一種架構(gòu)來解決數(shù)據(jù)成本問題，該架構(gòu)的運(yùn)營成本使其僅使用交付間歇性數(shù)據(jù)批處理所需的小區(qū)網(wǎng)絡(luò)，即可與其他類型的連接競爭。與典型的單元連接設(shè)備相比，這可以最大程度地降低數(shù)據(jù)成本。LTE-M和NB-IoT還消除了從客戶和OEM的成本結(jié)構(gòu)中擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的費(fèi)用。通過使用公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，組織無需部署，擁有或維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。這些成本由無線運(yùn)營商承擔(dān)，這消除了物聯(lián)網(wǎng)部署的運(yùn)營成本。
這些技術(shù)針對IoT進(jìn)行優(yōu)化的另一種方式是，它們不需要傳統(tǒng)LTE設(shè)備使用的物理無線電和架構(gòu)-因?yàn)?span>IoT不需要高水平的處理，數(shù)據(jù)吞吐量和處理-從而降低了這些設(shè)備的成本。
通過消除對電池壽命和成本的擔(dān)憂，LTE-M和NB-IoT使從事IoT項(xiàng)目的工程師最終擁有了自IoT出現(xiàn)以來令人垂涎的無處不在的統(tǒng)一基礎(chǔ)架構(gòu)。無論您在哪里擁有酒吧，都可以擁有可利用相同數(shù)字基礎(chǔ)架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)。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(yīng)鏈，遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控和工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)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(xì)胞連接性來解決。
對于從事蜂窩項(xiàng)目的工程師，您可能會意識到涉及該技術(shù)的項(xiàng)目的注意事項(xiàng)。例如，由于蜂窩無線產(chǎn)品的附加認(rèn)證障礙，包括監(jiān)管機(jī)構(gòu)（例如FCC / IC等），網(wǎng)絡(luò)批準(zhǔn)（例如PTCRB / GCF）和運(yùn)營商批準(zhǔn)，因此對于任何與蜂窩連接的設(shè)備而言，認(rèn)證可能都是艱巨的（例如AT＆T認(rèn)證）。與預(yù)先認(rèn)證的蜂窩IoT套接字調(diào)制解調(diào)器和經(jīng)驗(yàn)豐富的無線設(shè)計(jì)合作伙伴合作，可以加快認(rèn)證過程，從而幫助您完成這些步驟。
對于從事蜂窩物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)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(bǔ)的短程技術(shù)（如藍(lán)牙）成功配對。藍(lán)牙是LTE-M和NB-IoT的特別吸引人的補(bǔ)充，因?yàn)樗{(lán)牙可以與LTE-M / NB-IoT一起執(zhí)行所有短距離設(shè)備到設(shè)備通信，并與LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行回程通信，僅在需要時(shí)。對于將蜂窩技術(shù)與其他技術(shù)（例如藍(lán)牙）相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，應(yīng)注意如何將多個(gè)無線電設(shè)備共置在一處，以確保性能，避免干擾問題并確保獲得認(rèn)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(dǎo)航此過程。
蜂窩協(xié)議的兩個(gè)新版本終于使關(guān)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的長期夢想成為現(xiàn)實(shí)，我希望看到將LTE網(wǎng)絡(luò)用作其數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)的部署數(shù)量呈爆炸性增長。現(xiàn)在可以輕松地將IoT部署到手機(jī)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。