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          物聯網連接選項:跨行業需求

          2020-04-06 10:05:05分類:行業資訊378

            物聯網是一個龐大的設備生態系統,可以無縫通信。連接性是物聯網難題中的關鍵部分。目前市場上有30多種物聯網連接技術??紤]到現有選項的不斷演變和新選項的不斷發展,人們很容易在選擇中迷失方向。

            那么,如何為特定項目選擇最佳的連接解決方案?根據我們的經驗,您應該考慮的關鍵標準是帶寬、范圍和功耗。麥肯錫表示,物聯網社區正試圖創造一種解決方案,將高帶寬(用于遠距離傳輸大量數據)和低功耗完美結合起來。但是,由于還沒有人找到金蛋,因此仍然沒有一種協議可以支持所有用例。然而,對于特定行業,一些連接性解決方案比其他解決方案更為典型,因此我們可以根據典型用例對連接性技術進行分組。
           

          物聯網
           

            今天的連接性

            今天有無數的連接選項,其中以太網以及各種短程和遠程連接技術是主流。所有這些都被用于特定行業,并在不同的環境條件下發揮作用。這里有一些如何以及在哪里使用它們的想法。

            ▲以太網

            以太網提供了一種快速、可靠和安全的方式將東西連接到互聯網。它通常用于建筑自動化、智能家居和工業用例。一般來說,它在同一網絡中包含多個節點的系統中效果最佳。

            為了充分利用以太網,節點必須盡可能靠近路由器。即使您在短距離應用中使用以太網來維持家庭和建筑自動化,以太網布線也可能會變得過于龐大,難以隱藏和管理。線纜可能是一個重大挑戰。為了使以太網成為一種可行的選擇,建筑物必須設計以太網。

            ▲短程連接技術

            短程連接技術為軟件開發人員提供了另一種將設備連接到互聯網的方式。最流行的短程技術是Wi-Fi、藍牙和網狀網絡技術。

            對于需要大量數據的用例,Wi-Fi是一個很好的選擇。它提供卓越的吞吐量,非常適合建筑環境,有助于家庭自動化,并有助于建筑能源管理。在這些方面,Wi-Fi比藍牙更受歡迎的關鍵原因是它比藍牙快20到30倍。

            Wi-Fi無線網絡可以成功連接到10米范圍內的設備,并且能夠穿越墻壁等障礙物。然而,Wi-Fi的缺點是耗電量大,這可能會導致物聯網應用出現問題。

            藍牙支持連續傳輸大量數據,這也是它在消費電子領域受歡迎的原因。作為領先的移動連接解決方案之一,藍牙旨在滿足低功耗物聯網設備的需求,是可穿戴設備、健身跟蹤器和信標的完美選擇。藍牙在突發性地傳輸小數據包的設備中運行完美。除了低功耗之外,藍牙的主要優勢之一是它在智能手機和其他移動設備中的可用性。

            網狀技術(Z-Wave和Zigbee)通常用于智能照明、安全系統、暖通空調系統和遠程控制。這些連接性協議利用一個由互連節點組成的系統,在短程到中程距離上傳送小數據包。

            Zigbee因其安全性、可擴展性、靈活性和低功耗而被用于物聯網應用。與藍牙相比,Zigbee的集成成本更低。不過,Zigbee的一個缺點是,它與筆記本電腦和智能手機等設備不兼容。

            使用Zigbee協議的設備需要連接到網絡集線器。而低數據速度(最大250 Kbps)是該協議的另一個問題。

            Z-Wave是一種能耗很小的通信協議,并且專用于家庭自動化。雖然Z-Wave比Zigbee慢六倍,但它可以用更少的能耗覆蓋同樣的距離。

            ▲遠程連接技術

            遠程連接技術可覆蓋長距離。有兩種典型的遠程協議:LoRa和Sigfox。

            LoRa經常被用于大型物聯網項目,比如智能建筑、智慧城市和智慧農業。這個協議使得遠距離通信成為可能,通訊距離大于10公里,從而解決了功耗和傳輸距離不能兼得的難題。

            LoRa芯片組服務于全球許多物聯網網絡。它是為數不多的能夠解決能源管理、自然資源減少、污染控制、基礎設施效率、災難預防和其他領域挑戰的物聯網連接選項之一。

            Sigfox提供了一個網絡,用于連接發送少量數據的低功耗物聯網設備。它具有高能效和可擴展性,允許數以百萬計的電池供電設備連接到50公里的地方。合適的用例包括智能儀表、安全設備、環境傳感器和智能路燈等。

            Sigfox之所以有效,是因為其超窄帶技術使用了稱為二進制相移鍵控(BPSK)的無線電傳輸方法。Sigfox分兩步對數據進行編碼:首先,它占用非常窄的頻譜塊;其次,它改變了載波無線電波的相位。這樣,接收機只能收聽一小段頻譜,以減輕噪音的影響。要管理網絡,您只需要廉價的終端無線電和可確保更好通信的基站即可。

            明天的連接性

            談到未來的連接性和先進的網絡,必須提到5G和近地軌道衛星,它們承諾更大的帶寬、更低的功耗和傳輸更多數據的能力。

            ▲5G

            5G是一個理想的解決方案,適用于需要大量帶寬的應用和大型機器類通信。第五代無線技術(5G)將能夠在一個網絡中連接大量傳感器和智能設備。隨著物聯網解決方案變得越來越復雜,產生的數據越來越多,對帶寬的需求將會越來越大,而5G將會面臨這一挑戰。5G有望將智能機器統一到這樣一個環境中:在這種環境中,設備之間可以在更長的距離和更短的時間內實現信息的無縫流動。5G降低了功耗要求,延長了電池壽命。

            ▲近地軌道衛星

            與大型地球同步衛星相比,集群式近地軌道衛星是連接偏遠地區的更好選擇。盡管地球同步衛星仍有其用途,但其可靠性較低、響應速度較低,而且成本高昂。像SpaceX、OneWeb等公司正在奮起迎接挑戰,開發小型、近地球軌道衛星,這些衛星可以在任何地方運行,并以集群形式部署。根據德勤洞察,除了為農村和偏遠社區提供互聯網接入之外,近軌道衛星還可以成為能源、采礦、交通、甚至在偏遠地區運營的金融等行業必不可少的網絡基礎設施工具。

            總結

            雖然當今的連接選項無法完全跟上行業趨勢,但這也為明天的連接打開了改進的空間。在公司設計其物聯網戰略時,他們必須對變化持開放態度,以滿足新的連接標準和客戶偏好。他們還應研究新的業務模式,因為物聯網連接性的發展可能會帶來一些令人驚訝的機會。

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