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看看物联网连接的碎片化格局
看看物联网连接的碎片化格局
虽然物联网的用例比比皆是，部署也在迅速增长，但技术格局仍然会让新人不知所措。本文概述了无线连接协议及其各自的优势、劣势和推荐的应用领域。
不断扩展的物联网
企业和政府机构正在利用物联网 (IoT) 技术最大限度地提高效率并降低运营费用，同时改善向其选民提供的服务。通过实施互联解决方案，物联网正在推动各种垂直行业的进步，包括公用事业、互联汽车、农业、医疗保健、交通以及企业和家庭的安全。物联网还推动了新的创新机会——解决问题的同时带来全球经济和环境变化。
物联网在过去几年的增长及其未来的市场潜力都令人印象深刻。市场情报公司国际数据公司 (IDC) 估计 ，2020 年物联网支出约为 7420 亿美元。展望未来，IDC 的物联网支出指南预计，在 2020-2024 年的预测期内，全球物联网将实现 11.3% 的复合年增长率（CAGR）。
无线物联网连接选项
在连接设备方面，网络技术格局仍然复杂且分散，没有一种万能协议能够解决所有物联网用例。每个连接选项都在功耗、带宽和范围之间进行权衡，如下图所示：
由于选项种类繁多（以及一系列首字母缩略词），可能很难选择合适的无线连接解决方案来部署特定的垂直市场用例。
为了帮助理解这一连接难题，以下是前六大无线类别的概述，详细介绍了它们的独特优势/劣势、功耗、范围和带宽能力。
短程解决方案
以下三个物联网连接选项在小距离内传输数据——通常在收集数据的“事物”与处理数据或通过互联网将数据发送到另一个（通常是云）平台进行处理的集线器或网关之间的距离小于 150 米.
无线上网
尽管在企业和家庭环境中提供高吞吐量数据传输至关重要，但 Wi-Fi 在物联网领域的覆盖范围、可扩展性和功耗方面存在局限性。对于消费者来说，它主要用于连接到电源插座并直接连接到互联网的智能家居小工具、电器和安全摄像头。
Wi-Fi 是办公环境和智能工厂的理想选择，在这些环境中，监控生产效率的传感器经常发送数据，但仅限于相对较小的物理范围。虽然技术上适用于智能办公室和类似的企业或公共空间，但出于安全原因，IT 部门通常不允许在其网络上使用 IoT 设备。
蓝牙/低功耗蓝牙
与 Wi-Fi 一样，蓝牙技术可以连续发送数据，但工作范围更短（通常小于 10 米）。蓝牙最初用于消费设备之间的点对点或点对多点数据交换。
低功耗蓝牙 (BLE) 针对功耗进行了优化，后来被引入小型消费物联网应用，例如健身和医疗可穿戴设备、智能家居设备以及信标。通常，数据可以方便地传输到智能手机并在智能手机上可视化。
网状网络（Zigbee、Z-Wave、Thread）
这些解决方案使用网状拓扑进行部署，通过在附近分布的多个无线传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。受电节点合作分发数据。 Zigbee 和类似的网状协议（例如， Z-Wave、 Thread）在中等物理范围（小于 100 米）内运行最佳。
网状网络连接最常用于智能家居或智能建筑空间中的无线控制和监控应用，例如互联照明、暖通空调控制、烟雾和二氧化碳探测器、安全和能源管理。
远程解决方案
低功耗广域网 (LPWAN) 是任何允许长距离通信（从网关设备到端点的信号范围至少为 500 米）并使用最小功率的网络的总称。它们最适合发送少量且不频繁且时间不太敏感的数据的用例，例如智能公用事业计量、资产跟踪、智能农业、环境监测、设施管理、占用检测和消耗品监测。LPWAN 连接分为两类：未授权频率和授权频率。
未经许可的 LPWAN（LoRaWAN、Sigfox）
大约 25 种不同的 LPWAN 技术使用未经许可的频率，但 LoRaWAN 和 Sigfox 已成为该领域的明显领导者。
LoRaWAN 是由LoRa 联盟开发和维护的远程 LPWAN 规范，该 联盟是一个拥有 500 多家全球成员公司的非营利组织。LoRaWAN 架构利用网关在终端设备和中央网络服务器之间中继消息。它可以部署为专用网络或通过集成商提供为公共网络。虽然基于开放标准，但来自不同制造商的 LoRa 设备依赖于美国公司 Semtech 的片上技术。
另一方面，Sigfox是法国的一家开发专利专有技术的公司。Sigfox 推出并维护自己的网络，有时通过合作伙伴关系，并直接从网络订阅中获利。目前，Sigfox 在欧盟地区比在美国更受欢迎。
非蜂窝非授权频段技术可以比以下蜂窝选项更好地为某些组织服务，因为它们更便宜。尽管如此，这些 LPWAN 的性能通常比标准许可的蜂窝技术更慢且可靠性更低。