如何選擇正確的物聯網連接選項

2021-11-01

如何選擇正確的物聯網連接選項

物聯網連接是一個術語，指的是物聯網系統中所有設備之間的連接，包括傳感器、網絡路由器、網關、應用程序，甚至平臺/系統。然而，在實踐中，它通常指的是我們可以在物聯網系統中使用的不同類型的網絡解決方案，從 Wi-Fi 到蜂窩連接，再到 NPWAN 和 NB-IoT 等新技術。

我們可以根據三個主要因素區分這些物聯網連接選項：帶寬容量（速度）、覆蓋范圍和功耗。根據項目的需求和目標，不同的物聯網系統可能需要不同的連接要求。

物聯網連接可以成就或破壞整個物聯網系統。如果沒有連接，物聯網系統將無法運行，而選擇錯誤的連接解決方案會阻礙物聯網項目的性能、成本效率和可擴展性等。事實上，物聯網中的許多故障都歸因于連接解決方案無法跟上不斷增長的物聯網系統中快速增長的數據傳輸。

因此，選擇正確類型的物聯網連接對于任何物聯網系統都至關重要。

選擇物聯網連接時要考慮的因素

上面，我們已經討論了選擇不同連接選項的三個主要因素：帶寬、范圍和功耗。但是，我們可以進一步擴展這三者，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：在物聯網系統中，帶寬是指物聯網設備之間發送和接收的數據量。有些物聯網系統每天只需要一小部分數據，也有些用例需要每分鐘甚至每秒持續傳輸大量數據。

覆蓋范圍：在保持可靠性的同時，設備可以安裝在離您的集線器和/或其他設備多遠的地方。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允許數英里。

功耗：由于大多數物聯網設備/傳感器都是電池供電的，因此功耗可能是一個大問題。不同的物聯網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，每個物聯網連接選項都有初始投資成本和持續運營費用（每月數據費、訂閱費等）。

您現有的系統：如果您可以將 IoT 系統與您現有的系統和基礎設施集成，則可以節省大量時間和資源。

部署地點：例如，如果物聯網系統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。

可擴展性：隨著物聯網系統的增長，擴展連接解決方案是多么容易。一些解決方案（即有線連接）在可擴展性方面比其他解決方案更加嚴格。重要的是要記住，中途切換連接選項可能非常昂貴且耗時。 

常見的物聯網連接選項及其優勢 

下面，我們將討論一些最常見的物聯網連接選項，以及它們如何根據我們上面討論的因素進行。

蜂窩物聯網連接

在物聯網實施中，蜂窩連接也稱為 M2M（機器對機器）蜂窩，蜂窩連接的一個關鍵特征是其覆蓋范圍非常長。您甚至可以通過物聯網蜂窩連接連接兩個不同國家/地區的兩臺設備。例如，Truphone 的物聯網數據計劃覆蓋 100 多個不同的國家，因此您可以在技術上將物聯網系統擴展到全球范圍。

使用 LTE 和現在的 5G 的蜂窩連接還可以提供非常高的帶寬和數據傳輸速度。蜂窩物聯網總是存在高功耗問題，但新興的蜂窩技術，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勢。

無線上網

與蜂窩連接相比，Wi-Fi 連接提供了非常高的帶寬（也非?？煽浚┎⑶蚁牡墓β室俚枚?。然而，使用 Wi-Fi 解決方案的一個關鍵權衡是覆蓋范圍。因此，Wi-Fi 通常僅用于智能家居等短距離物聯網部署。然而，有一些較新的 Wi-Fi 技術，如 HaLow，專注于改善 Wi-Fi 的范圍和功耗，以用于未來的物聯網實施。

藍牙 (LE)

藍牙具有相對較低的帶寬容量和非常短的覆蓋范圍，但采用新的藍牙低功耗 (LE) 技術，它消耗的功率非常小。這就是低功耗藍牙最適合在短距離部署中傳輸低數據的物聯網用例的原因，例如智能家居實施。

網狀技術

網狀技術通過在物聯網設備/傳感器之間創建互連節點來傳輸數據來工作。這種網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據包。Zigbee 和 Z-Wave 是最流行的網狀物聯網連接協議之一，廣泛用于智能家居和小型企業物聯網實施。

低功耗廣域網

LPWAN 代表低功耗廣域網，它是通過擴大覆蓋范圍同時保持低功耗來專注于物聯網的新型連接技術的總稱。Sigfox 和 LoRa 是當今最流行的兩種 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備之間提供長達 25 英里的令人印象深刻的覆蓋范圍。我們可以預期 LPWAN 和基于 LPWAN 的蜂窩連接將成為物聯網連接的未來，但目前它們提供的帶寬范圍相對較低。 

結束詞 

如前所述，每個物聯網連接解決方案都在帶寬、覆蓋范圍和功耗之間進行權衡。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?？煽?，但它需要大量電池電量。衛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）、Wi-Fi 和藍牙 LE 屬于這一類。非常適合短距離物聯網部署，但實施相當有限。

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