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蜂窩技術(shù)可能引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的下一個增長浪潮
蜂窩技術(shù)可能引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)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(shè)置中涉及相同的用例時，也是如此。
例如，由于物理環(huán)境的原因，兩個遠程設(shè)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(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。那是因為無線基礎(chǔ)設(shè)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(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)器或來自藍牙傳感器的云的手段。同時，第二個設(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這樣的遠程技術(shù)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(chǔ)設(shè)施之間橋接。
無線基礎(chǔ)設(shè)施從一個位置到另一個位置，甚至在給定實施站點內(nèi)從一個地點到另一個地點的這些差異，為每個物聯(lián)網(wǎng)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(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)視為這些項目的數(shù)據(jù)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(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。阻礙了兩個問題。消費類設(shè)備（多媒體手機和平板電腦）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行供電或充電電話。數(shù)十萬或數(shù)萬個此類物聯(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賬單一樣。這兩個缺點使蜂窩基礎(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，但是蜂窩標準的兩個新版本旨在克服這些障礙，從而擴大了用于物聯(lián)網(wǎng)的蜂窩連接的使用范圍。
專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的兩個新的蜂窩協(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解決了過去兩個使蜂窩不實用的缺點：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)場的預期壽命達到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。
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)中擴展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的費用。通過使用公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，組織無需部署，擁有或維護網(wǎng)絡(luò)。這些成本由無線運營商承擔，這消除了物聯(lián)網(wǎng)部署的運營成本。
這些技術(shù)針對IoT進行優(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)-因為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(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鏈，遠程醫(yī)療設(shè)備的遠程醫(yī)療監(jiān)控和工業(yè)設(shè)備的遠程監(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(shù)的項目的注意事項。例如，由于蜂窩無線產(chǎn)品的附加認證障礙，包括監(jiān)管機構(gòu)（例如FCC / IC等），網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(diào)制解調(diào)器和經(jīng)驗豐富的無線設(shè)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(lián)網(wǎng)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(shù)（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(zhí)行所有短距離設(shè)備到設(shè)備通信，并與LTE網(wǎng)絡(luò)進行回程通信，僅在需要時。對于將蜂窩技術(shù)與其他技術(shù)（例如藍牙）相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)項目，應注意如何將多個無線電設(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(xié)議的兩個新版本終于使關(guān)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的長期夢想成為現(xiàn)實，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。