物联网 (IoT) 涉及各种不断发展的技术,为互联设备制造商提供了多种连接选项。这些选项中的每一个都有一系列的优点和缺点,必须综合权衡。本文将帮助您评估最适合您企业的物联网无线技术解决方案。
什么是无线技术?
无线技术是物联网系统内的一种连接方法,包括传感器、平台、路由器、应用程序和其他系统。每个选项都在功耗、带宽和范围之间进行权衡。在较高层面上,有蜂窝(3G、4G、5G)和 WiFi 等标准无线选项,以及 LoRaWAN 和 LPWAN 等远程选项。连接设备公司应了解顶级物联网技术的基础知识,以确定满足其需求的最佳无线技术选项。
6 种 IoT 无线技术及其用例
在我们讨论如何决定哪种无线技术适合您的业务之前,让我们先看看目前可用的主要选项。这些将满足大多数用例的要求。
1. 蜂窝网络
最著名的物联网无线技术之一是蜂窝技术,特别是在消费移动市场。蜂窝网络提供可靠的宽带通信,支持从流媒体应用程序到语音呼叫的一切。由于蜂窝技术已经非常成熟,因此它提供了非常高的带宽。运营商提供 Cat-M1 和NB-IoT蜂窝选项,旨在与新颖的 LPWAN 技术竞争。
蜂窝网络在低功耗环境中运行良好,尤其是 Cat-M1 之类的环境。对于功率不是考虑因素的非移动应用,蜂窝网络也是一个绝佳的选择。随着5G超低延迟的引入,无线可以有效支持时间敏感的工业自动化、医疗数据的实时传输和公共安全监控视频等需求。观看这一切的展开将会令人兴奋。
2. 蓝牙和BLE(低功耗蓝牙)
另一种在消费界广为人知的无线技术是蓝牙。这种无线个域网 (WPAN) 是一种针对功耗进行优化的短距离通信技术(低功耗蓝牙),旨在支持小规模消费物联网应用。
蓝牙和 BLE 可用于各种领域,从智能手表等健身和医疗可穿戴设备到家庭安全系统等智能家居设备(其中数据会传输到智能手机)。他们在非常短距离的通信中非常有效地工作。
3.无线网络
WiFi 在为家庭和企业提供高吞吐量数据传输方面发挥了关键作用——它是另一种众所周知的物联网无线技术。尽管它在可扩展性、覆盖范围和高功耗方面存在重大限制,但在适当的情况下它可能非常有效。由于较新的企业安全实践,不鼓励将物联网设备添加到与传统员工计算机或电话相同的主要 Wi-Fi 网络中。根据 Zipit 的经验,这导致更多 OEM 厂商利用蜂窝等其他技术来缓解这些安全问题并加快部署工作。
对于具有电池供电传感器的大型网络(例如智能建筑和工业用途)来说,高能量需求通常使 WiFi 成为一个糟糕的解决方案。相反,它对于智能家电等设备更有效。最新的 WiFi 技术 WiFi 6 确实提供了改进的带宽和速度,尽管它仍然落后于其他可用选项。而且它具有其他选项所没有的 安全风险。
4. LPWAN(Cat-M1/NB-IoT)
低功耗广域网 (LPWAN) 使用小型、廉价的电池提供远程通信。该技术系列非常适合支持需要大范围的大规模物联网网络。然而,LPWAN 只能以低速率发送小数据块。
LPWAN 非常适合不需要时间敏感性或高带宽的用例,例如水表。它们对于制造工厂中的资产跟踪、设施管理和环境监控非常有效。请记住,标准化对于确保网络的安全性、互操作性和可靠性非常重要。尽管较新的LPWAN 越来越受欢迎。
5.LoRaWAN
LoRaWAN 是一项强大的新兴技术。它与蓝牙类似,但它为小数据包提供了更长的传输距离,并且功耗较低。LoRaWAN 管理所有连接设备的通信频率、功率和数据速率。因此,LoRaWAN 传感器与蜂窝网关通信以将数据发送到云端。它确实需要回程传输,而像 Zipit 这样的合作伙伴可以提供必要的蜂窝支持。
LoRaWAN 的用例与 LPWAN 的用例类似,其中数据传输的带宽要求或时间敏感性不高。但 LoRaWAN 在几个方面有所不同。它是一种点对点无线连接,不直接连接到互联网,而 LPWAN 是直接到互联网的连接。LoRaWAN 需要一个网关将数据包转发到云中的最终目的地,该网关通常是 LoRa 到蜂窝网关。
由于 LoRaWAN 的范围很大,传感器可以在大面积上广泛部署。这些传感器结构简单,专为传输不频繁的小数据包而设计,因此非常适合灌溉管理、泄漏检测、物流和运输管理以及资产或设备跟踪。请密切关注 LoRaWAN 的不断发展。
6. RFID-物联网
射频识别 (RFID) 使用射频信号高效、准确地跟踪和监控物体和资产。RFID 系统由标签组成,配备有唯一的识别号,可以附着或嵌入到体育赛事的凭证徽章和可穿戴设备、悬挂在汽车上的停车标签、会员卡和仓储标签等物体上。RFID标签以无线方式交换信息,但不直接连接到互联网。RFID 技术需要网关和蜂窝连接才能将数据发送到云平台。
供应链管理是 RFID-IoT 发挥重要作用的领域之一。它可以实时跟踪产品,减少体力劳动并简化物流操作。通过在货物上放置 RFID 标签,公司可以轻松监控库存水平、识别瓶颈并优化供应链流程。
RFID 应用还用于医疗保健中的患者跟踪、药物管理和设备监控。医院可以使用支持 RFID 的腕带来识别和定位患者,确保他们的安全和健康。药物可以使用 RFID 标签进行标记,以实现库存管理自动化、防止错误并加强患者护理。
哪种物联网无线技术最好?
了解可用的不同物联网无线选项非常重要,这可以帮助您了解您可能需要为您的业务考虑哪些选项。实际上并没有单一的最佳选择——这取决于您的具体需求。
此外,其中一些技术可以有效地一起使用,以获得更强大的解决方案。一个很好的例子是为护理失禁患者的个人创建的Smardii 传感器。该传感器应用于失禁保护,并通过 LoRaWAN 与蜂窝网关进行通信,将数据发送到云端和护理人员,以便他们可以根据数据采取行动。这是由该技术推动的改善护理的新方法的一个很好的例子。
如何为您的产品选择物联网无线技术
要选择正确的物联网无线技术,您将根据您的具体需求评估可用的选项。权衡功耗、范围和带宽之间的权衡,并优先考虑每项对您产品的重要性。在此分析中,您需要考虑的一些方面包括数据范围、电池尺寸、成本、传输距离、运营商部署与客户部署、部署位置、固件更新等。
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