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如何選擇正確的物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)
如何選擇正確的物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)
物聯(lián)網(wǎng)連接是一個術(shù)語，指的是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中所有設(shè)備之間的連接，包括傳感器、網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用程序，甚至平臺/系統(tǒng)。然而，在實(shí)踐中，它通常指的是我們可以在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用的不同類型的網(wǎng)絡(luò)解決方案，從 Wi-Fi 到蜂窩連接，再到 NPWAN 和 NB-IoT 等新技術(shù)。
我們可以根據(jù)三個主要因素區(qū)分這些物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)：帶寬容量（速度）、覆蓋范圍和功耗。根據(jù)項(xiàng)目的需求和目標(biāo)，不同的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能需要不同的連接要求。
物聯(lián)網(wǎng)連接可以成就或破壞整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。如果沒有連接，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將無法運(yùn)行，而選擇錯誤的連接解決方案會阻礙物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的性能、成本效率和可擴(kuò)展性等。事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)中的許多故障都?xì)w因于連接解決方案無法跟上不斷增長的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中快速增長的數(shù)據(jù)傳輸。
因此，選擇正確類型的物聯(lián)網(wǎng)連接對于任何物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都至關(guān)重要。
選擇物聯(lián)網(wǎng)連接時要考慮的因素
上面，我們已經(jīng)討論了選擇不同連接選項(xiàng)的三個主要因素：帶寬、范圍和功耗。但是，我們可以進(jìn)一步擴(kuò)展這三者，在這里我們將討論選擇 IoT 連接解決方案時要考慮的最重要因素：
帶寬容量：在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，帶寬是指物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)量。有些物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)每天只需要一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，也有些用例需要每分鐘甚至每秒持續(xù)傳輸大量數(shù)據(jù)。
覆蓋范圍：在保持可靠性的同時，設(shè)備可以安裝在離您的集線器和/或其他設(shè)備多遠(yuǎn)的地方。如果是有線連接，則覆蓋范圍是電纜的長度。另一方面，蜂窩連接可以在覆蓋范圍內(nèi)允許數(shù)英里。
功耗：由于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備/傳感器都是電池供電的，因此功耗可能是一個大問題。不同的物聯(lián)網(wǎng)連接解決方案具有不同的功耗。
成本：一個顯而易見的考慮因素。同樣重要的是要注意，每個物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)都有初始投資成本和持續(xù)運(yùn)營費(fèi)用（每月數(shù)據(jù)費(fèi)、訂閱費(fèi)等）。
您現(xiàn)有的系統(tǒng)：如果您可以將 IoT 系統(tǒng)與您現(xiàn)有的系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施集成，則可以節(jié)省大量時間和資源。
部署地點(diǎn)：例如，如果物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)要部署在有很多墻壁、無線電干擾和其他因素的位置。在某些條件下，不同的連接解決方案可能比其他解決方案更有效。
可擴(kuò)展性：隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的增長，擴(kuò)展連接解決方案是多么容易。一些解決方案（即有線連接）在可擴(kuò)展性方面比其他解決方案更加嚴(yán)格。重要的是要記住，中途切換連接選項(xiàng)可能非常昂貴且耗時。
常見的物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)及其優(yōu)勢
下面，我們將討論一些最常見的物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)，以及它們?nèi)绾胃鶕?jù)我們上面討論的因素進(jìn)行。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接
在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施中，蜂窩連接也稱為 M2M（機(jī)器對機(jī)器）蜂窩，蜂窩連接的一個關(guān)鍵特征是其覆蓋范圍非常長。您甚至可以通過物聯(lián)網(wǎng)蜂窩連接連接兩個不同國家/地區(qū)的兩臺設(shè)備。例如，Truphone 的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)計劃覆蓋 100 多個不同的國家，因此您可以在技術(shù)上將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)擴(kuò)展到全球范圍。
使用 LTE 和現(xiàn)在的 5G 的蜂窩連接還可以提供非常高的帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速度。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)總是存在高功耗問題，但新興的蜂窩技術(shù)，如 NB-IoT、Cat-M1 等，專注于在降低功耗的同時保留蜂窩連接的優(yōu)勢。
無線上網(wǎng)
與蜂窩連接相比，Wi-Fi 連接提供了非常高的帶寬（也非常可靠）并且消耗的功率要少得多。然而，使用 Wi-Fi 解決方案的一個關(guān)鍵權(quán)衡是覆蓋范圍。因此，Wi-Fi 通常僅用于智能家居等短距離物聯(lián)網(wǎng)部署。然而，有一些較新的 Wi-Fi 技術(shù)，如 HaLow，專注于改善 Wi-Fi 的范圍和功耗，以用于未來的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施。
藍(lán)牙 (LE)
藍(lán)牙具有相對較低的帶寬容量和非常短的覆蓋范圍，但采用新的藍(lán)牙低功耗 (LE) 技術(shù)，它消耗的功率非常小。這就是低功耗藍(lán)牙最適合在短距離部署中傳輸?shù)蛿?shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)用例的原因，例如智能家居實(shí)施。
網(wǎng)狀技術(shù)
網(wǎng)狀技術(shù)通過在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備/傳感器之間創(chuàng)建互連節(jié)點(diǎn)來傳輸數(shù)據(jù)來工作。這種網(wǎng)狀配置可以提高覆蓋范圍和功耗，但只能傳輸相對較小的數(shù)據(jù)包。Zigbee 和 Z-Wave 是最流行的網(wǎng)狀物聯(lián)網(wǎng)連接協(xié)議之一，廣泛用于智能家居和小型企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施。
低功耗廣域網(wǎng)
LPWAN 代表低功耗廣域網(wǎng)，它是通過擴(kuò)大覆蓋范圍同時保持低功耗來專注于物聯(lián)網(wǎng)的新型連接技術(shù)的總稱。Sigfox 和 LoRa 是當(dāng)今最流行的兩種 LPWAN 解決方案，但近年來，NB-IoT 和 LTE Cat-M（基于蜂窩 LTE）等較新的解決方案也越來越受歡迎。
LPWAN 解決方案可以以極低的功耗在設(shè)備之間提供長達(dá) 25 英里的令人印象深刻的覆蓋范圍。我們可以預(yù)期 LPWAN 和基于 LPWAN 的蜂窩連接將成為物聯(lián)網(wǎng)連接的未來，但目前它們提供的帶寬范圍相對較低。
結(jié)束詞
如前所述，每個物聯(lián)網(wǎng)連接解決方案都在帶寬、覆蓋范圍和功耗之間進(jìn)行權(quán)衡。一般來說，我們可以將它們分為三大類：
高覆蓋范圍、高帶寬、高功耗：蜂窩連接屬于這一類。它在覆蓋范圍方面是最好的，并且在高帶寬用例中非常可靠，但它需要大量電池電量。衛(wèi)星連接也屬于這一類。在特定用例中很有用，例如必須在海洋中間部署 IoT 傳感器。
低覆蓋范圍、高帶寬、低功耗：有線連接（即以太網(wǎng)）、Wi-Fi 和藍(lán)牙 LE 屬于這一類。非常適合短距離物聯(lián)網(wǎng)部署，但實(shí)施相當(dāng)有限。
高覆蓋范圍、低帶寬、低功耗：各種LPWAN解決方案都屬于這一類。在需要很少帶寬但覆蓋范圍大的 IT 用例中很有用，例如在偏僻的地方部署傳感器