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物联网中那些联网技术

黄工的嵌入式技术圈 2020-02-25 16:44 次阅读

物联网无线接入技术种类众多,包括Zigbee、WiFi、蓝牙等短距离通信技术和LoRaSigFox、eMTC、NB-IoT等长距无线通信技术。其中,受业界青睐的低功耗广域技术LPWA既包括广域非授权频谱技术LoRa和SigFox,也包括授权频谱的eMTC和NB-IoT等。

NB-IoT

NB-IoT是指窄带物联网(Narrow Band Internet of Things)技术,是一种低功耗广域(LPWA)网络技术标准,基于蜂窝技术,用于连接使用无线蜂窝网络的各种智能传感器和设备,聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。

NB-IoT技术可以理解为是LTE技术的“简化版”,NB-IoT网络是基于现有LTE网络进行改造得来的。


LTE网络为“人”服务,为手机服务,为消费互联网服务;而NB-IoT网络为“物”服务,为物联网终端服务,为产业互联网(物联网)服务。

NB-IoT使用License频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,与现有网络共存,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT的特点

低功耗

NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。

低成本

NB-IoT是基于LTE网络的技术,所以在现网LTE网络的基础上进行改造,就可以很快组网,很快扩大覆盖。目前各大运营商仍在大力推动LTE网络建设,也有利于NB-IoT的覆盖改善。

强连接

在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。

广覆盖

NB-IoT室内覆盖能力强,比LTE提升20dB增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。

NB-IoT发展现状

从市场数据来看,2017年华为海思推出Boudica120国内第一颗NB-IoT芯片至今,累积出货2000万颗,而其他国内NB-IoT芯片厂家总出货量不超过1000万颗。


从发展现状来看,截至今年5月底,全球已有84张NB-IoT网络商用(GSMA),全球模组种类已超过100种,成为全球应用最广的物联网技术之一。国内NB-IoT用户数已经达到3000万。同时,国内的消费级物联网硬件销售额预计在2022年超过3000亿美元,年复合增长率超过20%。


NB-IoT市场仍然格局未定,产业链上下游厂商都想抓住这个市场机会,分得NB-IoT市场一杯羹。

但NB-IoT依旧面临着性能指标夸大、网络覆盖不佳、商业模式存在问题、心态浮躁等诸多问题和挑战,是NB-IoT市场扩展受阻的主要原因。

为了进一步推动NB-IoT的发展进程,国内运营商都在大力部署NB-IoT基站,2019年,我国预计将建成90万个NB-IoT基站、到2020年将建成超过150万个NB-IoT基站、到2025年NB-IoT基站规模将达到300万。

此外,国外众多运营商也纷纷支持NB-IoT,Vodafone、德国电信、软银等几十家运营商均已经部署了NB-IoT商用网络,美国T-Mobile也已经宣布商用了NB-IoT,全球运营商的创新先锋AT&T和Verizon,也积极进行NB-IoT的商用试点。

对于NB-IoT的未来走向,可以预见NB-IoT还会与现有网络共存共生。当产业走到万物互联的5G时代,NB-IoT也将迎来了新的发展机遇。

LoRa

LoRa的名字是远距离无线电(Long Range Radio),作为一种线性调频扩频的调制技术,最早由法国几位年轻人创立的一家创业公司Cycleo推出,2012年Semtech收购了这家公司,并将这一调制技术封装到芯片中,基于LoRa技术开发出一整套LoRa通信芯片解决方案,包括用于网关和终端上不同款的LoRa芯片,开启了LoRa芯片产品化之路。

不过,仅仅一个基于LoRa调制技术的收发芯片还远不足以撬动广阔的物联网市场,在此后的发展历程中,由于多家厂商发起的LoRa联盟,以及推出不断迭代的LoRaWAN规范,催生出一个全球数百家厂商支持的广域组网标准体系,从而形成广泛的产业生态。

推动这一生态的相关技术标准、产品设计、应用案例等都是多个厂商共同参与的过程,这些也是形成目前庞大产业生态更为关键的元素,而它们并不属于Semtech 单个公司所有,比如LoRaWAN规范是一个全球多个厂商共同参与的开放标准,任何组织或个人都可以根据这一规范进行产品开发和网络部署。


相较于大多数的网络采用网状拓朴,易于不断扩张网络规模,但缺点在于使用各种不相关的节点转发消息,路由迂回,增加了系统复杂性和总功耗。LoRa采用星状拓朴(TMD组网方式),网关星状连接终端节点,但终端节点并不绑定唯一网关,相反,终端节点的上行数据可发送给多个网关。理论上来说,用户可以通过Mesh、点对点或者星形的网络协议和架构实现灵活组网。

LoRa网络构架

LoRa主要在全球免费频段运行(即非授权频段),包括433、868、915 MHz等。LoRa网络构架由终端节点、网关、网络服务器和应用服务器四部分组成,应用数据可双向传输。


LoRa是创建长距离通讯连接的物理层或无线调制, 相较于传统的FSK技术以及稳定性和安全性不足的短距离射频技术,LoRa基于CSS调制技术(Chirp Spread Spectrum)在保持低功耗的同时极大地增加了通讯范围,且CSS技术数十年已经广受军事和空间通讯所采用,具有传输距离远、抗干扰性强等特点。


此外,LoRa技术不需要建设基站,一个网关便可控制较多设备,并且布网方式较为灵活,可大幅度降低建设成本。

LoRa因其功耗低,传输距离远,组网灵活等诸多特性与物联网碎片化、低成本、大连接的需求十分的契合,因此被广泛部署在智慧社区、智能家居和楼宇、智能表计、智慧农业、智能物流等多个垂直行业,前景广阔。

LoRa的特点

传输距离:城镇可达2-5 Km , 郊区可达15 Km 。

工作频率:ISM 频段 包括433、868、915 MH等。

标准:IEEE 802.15.4g。

调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。

容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。

电池寿命:长达10年。

安全:AES128加密。

传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长,这很像一个人挑东西,挑的多走不太远,少了可以走远。

LoRa发展现状

大约从2014年起,国内首批企业开始研发LoRa相关产品,至今经过5年的时间,LoRa已经从一个小范围使用的小无线技术成长为物联网领域无人不晓的事实标准。

近年来,科技巨头纷纷入局LoRa、加入LoRa联盟,可以看出各企业都希望借助LoRa这个切入点来确立自身在物联网和产业互联网领域的地位。阿里和腾讯两大互联网巨头将LoRa作为其物联网布局的重要入口,主推的LinkWAN平台和TTN平台对于产业链上下游的带动作用非常明显。另外,铁塔、联通以及广电等群体也开始针对LoRa产业进行布局,进一步促进其在各行业应用的落地。

从目前的市场结构看,国内已有上千家企业参与到LoRa产业生态中,呈现出大中小型企业、传统企业与互联网企业共同参与的格局。国内提供给LoRa发展的产业大环境不断向好,LoRa联盟自身力量也在不断壮大。

据资料了解,2018年国内LoRa芯片出货量达到数千万片,其中,模组和表计厂商占据大部分采购份额,基站厂商采购量位居其次。除此之外,国内还有大量分散的模组、终端厂商也会直接采购LoRa芯片,虽然都是小批量,但加起来规模还算可观。

对于大部分模组、终端、系统和应用厂商来说,它们对于各种技术是中立的,选择何种技术路线大部分是一种纯市场化行为。LoRa芯片是支持整个产业的重要底层元器件,但整个产业结构的形成还要靠多种力量共同努力,这种力量在国内已经形成。LoRa相关产品灵活性较强已成业界共识,不仅仅在于能够在各种环境下自主部署网络,还在于各类开发者能够选择多个平台,快速得到开发支持。

近一年来,LoRa在智慧城市、智能园区、智慧建筑、智慧安防等垂直领域也有了大量落地的行业应用。Semtech物联网业务总监Vivek Mohan曾表示,目前全球大量的垂直行业中已形成300多个应用场景。

LoRa技术是Semtech公司的专利,其LoRa芯片产品期初也是独家供应,但单一的LoRa产品必然会带来产品价格、功能等方面的局限性。

2018年Semtech开始改变传统的产品营销模式,授权IP给一些公司做LoRa产品,形成了多供应商的市场供应局面,LoRa芯片供应厂家通过走差异化路线,融合不同功能的芯片,满足更多差异化应用的需求,如LoRa+GPS获取位置信息,LoRa+BLE与本地近场设备连接通信,LoRa+安全芯片增强设备的安全性等,来共同做大市场。


未来,或许会有更多的LoRa芯片供应商,市场做大也符合Semtech公司的利益。

可以看到,不论从技术、供应链体系、产业结构还是生态建设,LoRa依然是一个市场化行为为主导的技术选项,大国之间政治经济博弈对于LoRa供求各方产生的影响很小。采用LoRa通信的物联网项目中包含非常多的技术和元素,很多价值远远超过通信本身,未来发展中,业界应该更多聚焦于应用价值的创造,聚焦于市场化行为和商业模式,以求在物联网时代赢得先机。

WiFi

WiFi大家都比较熟悉,俗称无线宽带网,以更快,更大容量的通信而闻名,可以使用2.4 GHz和5 GHz频带在50 m范围内进行传输,是一种允许电子设备连接到一个无线局域网WLAN的技术。

WiFi通过IEEE 802.11标准系列提供易于使用的短距离无线连接和跨厂商互操作性。伴随着三大运营商大规模建设基于WiFi技术的无线城市,其物联网应用架构已然形成。由于在现有基础设施中普遍存在,其受欢迎程度不断提高。

WiFi是无线局域网(WLAN)的一个标准,最早的无线局域网可以追溯到上个世纪70年代,基于ALOHA协议的UHF无线网络连接了夏威夷岛,是现在无线局域网的一个最初版本。随后的1985年美国联邦通信委员会制定了现在广泛使用的免费WiFi频段,和微波炉频率相同。1991年NCR公司和AT&T公司发明了现在广泛使用WiFi的标准的802.11的前身,用在收银系统,名字为WaveLAN。澳大利亚的天文学家John O’sullivan和他的同事开发了WiFi技术的关键专利,起初使用在CSIRO (公共健康科学和工业研究组织)的项目上。1997年发布了基于802.11协议的第一个版本,提供2Mbit/s速率,在1999年提高到11Mbit/s,使用价值大大提高,随后WiFi得以快速发展。

WiFi定义了MAC层协议和安全性,但未定义设备的应用对象和通信方式,这意味着所有制造商都可以定义自己的应用层协议,因此难以形成统一的标准,这限制了WiFi在互联家居设备对设备市场的应用。


WiFi还设定了网络的中央接入点模型,即如果该接入点不工作,网络则会停止运行。相对于其他协议,WiFi的功耗较高,因此尽管适用于供电设备,但它在电池供电极为关键的应用中效果并不理想。


此外,WiFi还存在着扩展性方面的问题。例如,某些路由器的配置最多仅支持15台设备,而互联家居预计接近100台设备。另一个问题是各类数据源导致的WiFi网络竞争。

WiFi组网结构

WiFi有两种组网结构:一对多(Infrastructure模式)和点对点(Ad-hoc模式,也叫IBSS模式)。我们最常用的WiFi是一对多结构的,一个AP(接入点),多个接入设备,我们用的无线路由器是其实就是路由器+AP。WiFi还可以点对点结构,比如两个笔记本可以用WiFi直接连接起来不经过无线路由器。

1对多模式

点对点模式

WiFi的安全性

常用的WiFi加密有WEP,WPA,WPA2。WEP安全性太差基本上被淘汰了。目前WPA2是被业界认为最安全的加密方式。WPA加密是WEP加密的改进版,包含两种方式:预共享密钥(PSK)和Radius密钥。其中预共享密钥(PSK)有两种密码方式:TKIP和AES,相比TKIP,AES具有更好的安全系数。WPA2加密是WPA加密的升级版,建议优先选用WPA2-PSK AES模式。WPA/WPA2加Radius密钥是一种最安全的加密类型,不过由于此加密类型需要安装Radius服务器,一般用户不容易用到。


WiFi技术在物联网中广泛应用于电力监控、油田监测、环境监测、气象监测、水利监测、热网监测、电表监测、机房监控、车辆诱导、供水监控,带串口或485接口PLC,RTU无线功能的扩展。

基于WiFi的物联网传输技术具有以下优势:

成本低廉:相对于有线安装、维护、故障诊断和升级配线的成本

活性高:没有电缆的约束,设备可任意架设和调整

低功耗:采用低耗能设计,可应用于电池供电的产品中

可靠性高:在有线网络中大部分的故障是由连接器引起的,而无线系统则排除了这样的可能。并可满足在艰苦工业环境所要求的持久性和可靠性。

安全性:具有多种加密方式,保证数据传输私密性。

施工周期短:WiFi组网方式,可以通过节点的自组织和自配置功能迅速搭建成有效的通信网络。

蓝牙

蓝牙是一种大容量,近距离无线数字通信技术标准,设计初衷是替代RS232电缆连接计算机外设。蓝牙技术最早始于1994,由电信巨头爱立信公司研发,是在两个设备间进行无线短距离通信的最简单、最便捷的方法,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。蓝牙还添加了AFH(Adaptive Frequency-Hopping)技术,自适应跳频,以在有WiFi信号的情况下避开WiFi的频率,提高抗干扰能力。


蓝牙通信频段主要为2.402GHz~2.480GHz。蓝牙技术被广泛地用于手机、PDA等移动设备,PC、GPS设备,以及大量的无线外围设备(蓝牙耳机、蓝牙键盘等)。

蓝牙跳频示意图

从1998年到2009年,蓝牙版本经过了1.0到3.0的版本迭代后,虽然数据传输速率上有提升,但仍牢牢定位于近距离无线数据传输平台技术,在应用中牢牢占据着蓝牙音箱和耳机,以及蓝牙鼠标和键盘等领域。


2010年蓝牙发布4.0版本BLE(Bluetooth Low Energy,即蓝牙低功耗),针对物联网的应用需求进一步简化了蓝牙技术,BLE较传统蓝牙最大的特点就是低功耗,应用于对实时性要求较高,但对数据传输速率要求比较低的场景。通过BLE,蓝牙技术的演进方向开始直接对准物联网。


2016年蓝牙发布5.0版本,蓝牙5与蓝牙4.2相比,提高的传输速率与传输距离,增强了抗空口干扰的能力,并提高了室内定位的精确度。


2019年1月,蓝牙5.1标准推出,在蓝牙5.0的基础上,新增多天线/AOA/AOD功能,增加了蓝牙的定位能力,定位的精度大幅提升,由原先的 10米级别提升至厘米级,这一定位精度可使其在室内导航、物体追踪等大有可为。

蓝牙技术的优点:“低功耗蓝牙”模式下实现了低功耗,覆盖范围增强,最大范围可超过100米;支持复杂网络:针对一对一连接最优化,并支持星形拓扑的一对多连接等;智能连接:增加设置设备间连接频率的支持,Ipv6网络支持;较高安全性:使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证;蓝牙模块体积很小,便于集成;可以建立临时性的对等连接(Ad-hoc Connection):根据蓝牙设备在网络中的角色,可分为主设备(Master)与从设备(Slave)。


其缺点是不能直接连接云端,传输速度比较慢,组网能力比较弱,而且网络节点少,不适合多点布控。

蓝牙技术的出现是信息技术不断进步的结果,现在我们处在全球物联网快速发展的节点上,设备与设备,人与设备等都有时刻保持联网的需求,蓝牙技术为万物互联提供了一种非常高性价比的解决方案。倘若蓝牙技术在物联网领域的应用一旦铺开,那么依靠其巨大的出货量(低成本)与兼容性(连接手机),凭借其在产品生态系统上的优势,在不远的未来应该有一席之地。

ZigBee

ZigBee被正式提出来是在2003年,ZigBee的出现是因为蓝牙、WiFi无法满足工业需求,它的出现弥补了蓝牙、WiFi等通信协议高复杂、功耗大、距离近、组网规模太小等缺陷。名称取自蜜蜂,蜜蜂(Bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在的方位信息,依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

ZigBee是短距离物联网技术,用于连接10-100米范围内的设备,不通过LPWAN直接接入网络,需要通过集中器和网关接入。通过其网状拓扑,Zigbee设备可以通过中间设备在一定距离上传输数据,基于IEEE 802.15.4标准的Zigbee已成为嵌入式应用中使用最广泛的通信协议之一,适用于家庭自动化,无线传感器网络,工业控制系统,嵌入式传感器、医疗数据收集、烟雾及闯入者警告、楼宇自动化、远程无线麦克风配置等场合。它不适合在高速率和高速移动的场合。


ZigBee可工作在三个频段868MHz~868.6MHz、902MHz~928MHz和2.4GHz~2.4835GHz,其中最后一个频段世界范围内通用,16个信道,为免付费、免申请的无线电频段。三个频段传输速率分别为20kbps、40kbps以及250kbps。

ZigBee优缺点

ZigBee是低成本、低功耗、低功率的短距离无线通信标准,是专为低速率传感器和控制网络而设计的无线网络规范,特点如下:


低功耗:由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,因此ZigBee设备非常省电。据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,其他无线设备望尘莫及。


成本低:ZigBee模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5~2.5美元, 并且ZigBee协议免专利费。


复杂性低:ZigBee协议的大小一般在4~32KB,而蓝牙和WiFi一般都超过100KB。


时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延非常短,典型的搜索设备时延为30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。


网络容量大:一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备, 一个区域内最多可以同时存在100个ZigBee网络, 一个网络中最多可以有65000个节点连接,网络组成灵活。


可靠:采取了碰撞避免策略,为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用完全确认的数据传输模式, 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。


安全:ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,采用AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。


此外,ZigBee也有缺点:即抗干扰性差,通信距离短,而且ZigBee协议没有开源。

设备类型和操作模式

zigbee有三种设备类型

ZC:Zigbee协调器,功能最强的设备,协调器构成网络树的根,可以连接到其他网络。每个网络中只有一个Zigbee协调器,因为它是最初启动网络的设备。它存储有关网络的信息,包括充当安全密钥的信任中心和存储库;


ZR:Zigbee路由器,除了运行应用程序功能外,路由器还可以充当中间路由器,传递来自其他设备的数据;


ZED:Zigbee终端设备,只包含与父节点(协调器或路由器)通信的足够功能;它不能从其他设备中继数据。这种关系允许节点在相当长的时间内处于休眠状态,从而延长电池寿命。ZED需要最少的内存,因此,它的制造成本比ZR或ZC要低。


当前的zigbee网络里有两种模式,带信标(beacon)的和不带信标的(non-beacon),在信标不启用的网络中,使用不带时隙的CSMA / CA信道访问机制。在这种类型的网络中,Zigbee的路由器和接收端不能休眠,导致耗电量大。


在启用信标的网络中,Zigbee路由器节点发送周期性信标,zigbee的接收节点将定时的唤醒。节点在两个信标之间时间内睡眠,从而降低其占空比并延长其电池寿命。信标间隔取决于数据速率,它们在250 kbit / s时可以从15.36毫秒到251.65824秒, 在40 kbit / s时从24毫秒到393.216秒,在20 kbit / s时从48毫秒到786.432秒。

eMTC

LTE-M,即LTE-Machine-to-Machine,是基于LTE演进的物联网技术,在R12中叫Low-Cost MTC,在R13中被称为LTE enhanced MTC ,即eMTC,为了更加适合物与物之间的通信,也为了更低的成本,对LTE协议进行了裁剪和优化,旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。

eMTC基于蜂窝网进行部署,支持上下行最大1Mbps的峰值速率,属于物联网中速率,速率比NB-IoT快三倍。设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽,可直接接入现有的LTE网络。eMTC的关键能力在于速率高、可移动、可定位以及支持语音,成本只有Cat1芯片的25%,相比于GPRS速率要高四倍。


eMTC的特性窄带LTE其中最主要的几个特性。第一,系统复杂性大幅度降低,复杂程度及成本得到了极大的优化;第二,功耗极度降低,电池续航时间大幅度增强;第三,网络的覆盖能力大大加强;第四,网络覆盖的密度增强。


eMTC具备LPWA基本的四大能力:一是广覆盖,在同样的频段下,eMTC比现有的网络增益15dB,极大地提升了LTE网络的深度覆盖能力;二是具备支撑海量连接的能力,eMTC一个扇区能够支持近10万个连接;三是更低功耗,eMTC终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本,大规模的连接将会带来模组芯片成本的快速下降,eMTC芯片目标成本在1~2美金左右。

eMTC的应用

eMTC在智能物流上,具有防盗、防调换、实时温度传感和可定位优势,能够实时监控及定位,将信息记录及上传,可以对行驶轨迹查询,eMTC技术监控设备支持语音,对于监控更加到位。


在智能可穿戴设备中,可支持健康监测、视频业务、数据回传和定位,可解决婴幼儿和老人等社会重点保护对象的安全问题。


eMTC技术应用到车载车辆管理。因为eMTC可移动性以及支持语音,对于车辆管理跟踪定位有很大作用。如果医院120车辆管理进行eMTC技术应用更新,医院根据呼叫者电话打入的信号位置确定病人位置,120司机根据位置,直接导航到目的地,可以节约宝贵的抢救时间。 


eMTC也可以以屏幕为抓手,应用到智能充电桩、候机宝、电梯卫士、智能公交站牌、公共自行车管理等方面。

SigFox

SigFox成立于2009年,是一家总部位于法国Labège的法国公司。SigFox是为打造物联网的无线网络而生的,其优势在于没有传统无线网络的包袱,针对物联网的特点,压缩成本、广泛覆盖及提升速率,多适用海外智能制造等场景。

SigFox在欧洲的推广非常成功,SigFox在全球范围内有自己的基站,目前在全球接近60个国家/地区开通了网络。包括除了俄罗斯以外的欧洲主要25个国家,其中西欧很多国家实现了全覆盖。另外在北美和中国也有覆盖。拉美则是SigFox网络覆盖最好的区域。此外,有数据显示SigFox在巴西的覆盖率远远领先其他LPWAN技术。SigFox拥有一个庞大的供应商生态系统,包括德州仪器Silicon Labs和Axom等。

SigFox使用专有技术,使用较低的调制速率来实现更长的传输范围,SigFox工作在868MHz和902MHz的ISM频段,消耗很窄的带宽或功耗。SigFox无线电设备采用一种被称为超窄带(UNB)调制的技术,偶尔以低数据速率传送短消息,由于是窄带宽和短消息,因此对于仅需发送较小的不频繁数据的突发应用,SigFox是绝佳选择。当然,SigFox也有一些缺点,将数据发回传感器、设备(下行能力)受到严重限制,信号干扰可能成为问题。

SigFox网络性能特征如下:

每天每设备140条消息

每条消息12个字节(96位)

无线吞吐量达100位/秒

SigFox应用领域

SigFox网络和技术主要应用于低成本的M2M/IoT领域,需要广域网络的覆盖,有大量的应用需要这种低成本的无线通信技术,SigFox网络可应用的领域包括:

家庭和消费品

能源相关的通信 - 尤其是智能电表

健康 - 尤其是正在发展中的移动医疗应用

交通 - 这可包括汽车管理

远程监控和控制

零售,包括销售点、货价更新等

安全

结语

从演进方向上来看,目前物联网接入技术朝着低功率、广覆盖的方向发展的趋势日益明显。

首先对于传统的蜂窝网络技术,在5G的标准中,已经明确地将海量物联接入作为5G未来业务的重要方向之一,并3GPP已经把当下比较热的NB-IoT和eMTC技术定为了5G的技术之一。其次,在传统的短距连接方面,也在优化协议和技术结构,以满足低功耗大连接的需求,典型的就是802.11ah。最后,有一个现象值得注意的是,一些非授权频谱广域技术,包括LoRa和SigFox等迅速崛起。在欧洲一些运营商的扶持和推动下,目前LoRa和SigFox在全球的产业推进进程以及商用化部署方面已经超前于NB-IoT。当时欧洲运营商押宝于这些技术,也是为了快速抢占低功耗广覆盖的物联网业务连接需求。

在中国,在产业的推进以及政府政策的鼓励下,三大运营商均在积极推进LPWA技术的应用,包括NB-IoT的商用以及eMTC的试点应用。此外,科技巨头纷纷入局LoRa,呈现出大中小型企业、传统企业与互联网企业共同参与的格局。国内提供给LoRa发展的产业大环境不断向好,LoRa联盟自身力量也在不断壮大。

但是由于物联网业务的多样性,因此对网络的需求差异较大。在大多数场景下,物联网作为一个多样化的市场,没有任何一个技术可以解决所有问题,各种方案实施者和产品设计者要基于带宽、覆盖范围、网络容量、可靠性、电池寿命、成本、交互频率和扩展性等标准之间找到一个平衡来形成决策。

在未来,或许没有一种通信技术能够一统天下,各协议之间更多的是“互补效应”,而非“替代效应”。

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新冠疫情加速了医疗电子的快速发展,智慧医疗的模式也在防疫工作中有了实践,但是疫情过后,智慧医疗又该如....
发表于 05-25 14:55 57次 阅读
新冠疫情开启了智慧医疗新时代,它将能持续多久

5G作为新基建细分行业,将带动物联网电子的发展

麦捷科技近日发布2020年第一季度报告,公告显示,202年第一季度实现营收约3.35亿元,同比增长2....
的头像 独爱72H 发表于 05-25 14:39 275次 阅读
5G作为新基建细分行业,将带动物联网电子的发展

面对后疫情时代 家电行业突破的关键点在哪

由于在在2020这一年里各业界要面临更多的是风暴与至暗时刻,家电行业应该如何布局才能度过危机?
的头像 独爱72H 发表于 05-25 14:28 182次 阅读
面对后疫情时代 家电行业突破的关键点在哪

5G进入规模应用快车道,移远通信正成为上海海思5G全球授权合作伙伴

随着2020年5G的商用落地以及“新基建”政策的推进,5G驶向了规模应用的快车道,也带动着物联网加速....
发表于 05-25 14:12 127次 阅读
5G进入规模应用快车道,移远通信正成为上海海思5G全球授权合作伙伴

Silicon Labs举办精彩纷呈的线上活动 分享物联网无线连接解决方案

芯科科技公司近期将在亚太地区举办多场线上活动,为开发人员分享领先的物联网(IoT)无线连接解决方案、....
发表于 05-25 11:47 96次 阅读
Silicon Labs举办精彩纷呈的线上活动 分享物联网无线连接解决方案

物联网应用设计时需要注意的连接器要求

物联网(IoT)专家认为,只有基于无线通信系统的改变星球般的技术才能发IoT的全部潜力。
发表于 05-25 11:33 55次 阅读
物联网应用设计时需要注意的连接器要求

网络滞后对物联网设备的影响

物联网技术早在21年前就被提出来了,但一直没有什么实质性的进展和突破,直到工业4.0大浪潮的到来,得....
发表于 05-25 11:31 53次 阅读
网络滞后对物联网设备的影响

2020工业物联网的发展趋势

物联网一直是最近讨论最多的技术。从我们如何沟通到我们如何打开房门,一切都被这一不可思议的运动所影响。
发表于 05-25 11:29 158次 阅读
2020工业物联网的发展趋势

随着物联网的应用,连接器在恶劣环境中凸显重要

随着物联网广泛应用,应用环境有时非常严酷。满足所有性能要求的连接器可能还不存在。
发表于 05-25 11:17 444次 阅读
随着物联网的应用,连接器在恶劣环境中凸显重要

物联网和人工智能这对组合的应用盘点

工智能可以协同控制房屋温度。无论您想要什么温度,都可以通过智能设备来控制(智能设备内置人工智能控制的....
发表于 05-25 11:12 56次 阅读
物联网和人工智能这对组合的应用盘点

移远通信携手上海海思开发新款5G多模模组RG801H

在明确5G作为“新基建”的主要角色之一后,信息通信行业乃至各行各业对于5G的热情进一步高涨,今年势必....
发表于 05-25 10:54 284次 阅读
移远通信携手上海海思开发新款5G多模模组RG801H

2020年不按常理出牌,却是国产芯片最好的时机?!

电子发烧友网报道(文/黄晶晶)2020年是不按常理出牌的一年。新冠疫情在全球的蔓延、美国进一步出台限....
的头像 芯链 发表于 05-25 09:25 1785次 阅读
2020年不按常理出牌,却是国产芯片最好的时机?!

用于开发具有BLE无线连接的太阳能物联网设备

S6SAE101A00SA1002,太阳能物联网设备套件为开发具有BLE无线连接功能的太阳...
发表于 05-25 09:11 42次 阅读
用于开发具有BLE无线连接的太阳能物联网设备

2020年房地产行业中新型物联网技术的应用

如今,物联网正在影响几乎每个行业,房地产也不例外。房地产中物联网的技术进步将永远改变我们的工作与生活....
的头像 独爱72H 发表于 05-25 08:48 213次 阅读
2020年房地产行业中新型物联网技术的应用

机器物联网的四大价值流分析

实施工业物联网(IIoT)战略对制造机器的公司越来越重要。原因之一是他们的客户,机器所有者和用户都意....
发表于 05-24 11:32 299次 阅读
机器物联网的四大价值流分析

物联网意味着什么

当凯文·阿什顿在1999年创造了“物联网”(IoT)一词时,他给物理对象可以连接到一个网络即互联网的....
发表于 05-24 11:30 234次 阅读
物联网意味着什么

物联网的四种计算类型介绍

当我开始将物联网与OT和IT系统集成时,我面临的第一个问题是设备发送到我们服务器的数据量太大。
发表于 05-24 11:28 73次 阅读
物联网的四种计算类型介绍

如何为即将到来的物联网做好准备

物联网正在爆炸式发展。分析人士预计,到2020年,将有超过500亿台设备连接到互联网,这些设备会产生....
发表于 05-24 11:26 53次 阅读
如何为即将到来的物联网做好准备

物联网中的身份认证是如何实现

物联网(IoT)世界的一大特征就是有大量的设备需要从它们操作的环境中采集数据,并将这些信息上传到网络....
的头像 Wildesbeast 发表于 05-24 09:19 643次 阅读
物联网中的身份认证是如何实现

新基建下的物联网安全会有哪些挑战

,俄罗斯黑客组织Digital Revolution声称已入侵了俄罗斯国家情报机构(FSB)承包商的....
发表于 05-23 11:57 505次 阅读
新基建下的物联网安全会有哪些挑战

物联网正在爆炸式发展,我们如何为他的到来最好准备

安全性将成为许多公司进入物联网革命所面临的最大问题之一。在一项民意测验中,这是50%的受访者尚未在其....
发表于 05-23 11:55 386次 阅读
物联网正在爆炸式发展,我们如何为他的到来最好准备

浅谈物联网的四大计算规则

从一个实践者的角度来看,我经常看到计算更加可用和分布的必要性。当我开始将物联网与OT和IT系统集成时....
发表于 05-23 11:55 76次 阅读
浅谈物联网的四大计算规则

智能停车系统的市场潜力及市场价值

在你的智能手机上收到一个通知,说你的停车时间快到了,你可以选择通过移动设备延长停车时间。
发表于 05-23 11:50 108次 阅读
智能停车系统的市场潜力及市场价值

如何选择云物联网平台 物联网与云有什么关系?

云物联网平台必须监视物联网端点和事件流,分析边缘和云中的数据,并支持应用程序的开发和部署。这些是任何....
发表于 05-23 11:50 254次 阅读
如何选择云物联网平台 物联网与云有什么关系?

2030年物联网市场预测将有241亿台联网设备产生1.5万亿美元

全球物联网市场由三个区域主导。在Transforma Insights预测的2030年241亿个联网....
发表于 05-23 10:38 86次 阅读
2030年物联网市场预测将有241亿台联网设备产生1.5万亿美元

关于智能城市的三种不同思维框架

这三个智慧城市框架可以在宏观,行业级别到微观,技术和解决方案级别的所有规模上应用。 这个框架列表(既....
发表于 05-23 10:16 76次 阅读
关于智能城市的三种不同思维框架

关于对象存储提供的五个主要优点

对象存储正迅速取代存储区域网络(SAN)和网络连接存储(NAS),因为它们的创新特性使企业能够轻松地....
发表于 05-23 10:01 64次 阅读
关于对象存储提供的五个主要优点

全球存储空间恐将告急 边缘存储趋势大好

千行百业网联化之后,全球存储空间恐将告急,海量数据在哪里分析,在哪里存储,成为物联网从业者亟待考虑的....
发表于 05-23 09:58 248次 阅读
全球存储空间恐将告急 边缘存储趋势大好

工业物联网的四个发展阶段

智能的感知控制。工业物联网感知控制阶段主要实现物联网泛在化的末端智能感知,由多样化采集和控制模块组成....
发表于 05-22 17:48 344次 阅读
工业物联网的四个发展阶段

数字化的转型_工业物联网的四个里程碑

2020年是制造业通过工业物联网进行大规模数字化转型的关键转折点。因此,许多企业正在基准化其数字化运....
发表于 05-22 17:45 353次 阅读
数字化的转型_工业物联网的四个里程碑

一个专门用于物联网服务的云基础架构

诺基亚和埃及电信宣布,他们将在埃及建立第一个专门用于物联网(IoT)服务的云基础架构。埃及电信将在今....
发表于 05-22 17:42 148次 阅读
一个专门用于物联网服务的云基础架构

5G与人工智能、物联网和AR融合实现智能连接

尽管要真正衡量5G创新对企业的直接影响还为时过早,但你们所有人都应该拥抱美好的未来。
的头像 独爱72H 发表于 05-22 17:09 696次 阅读
5G与人工智能、物联网和AR融合实现智能连接

物联网与大数据将改变未来我们与城市互动的方式

作为设计师,我们所有人都想创造有利于最终用户的场所。借助新兴技术,我们现在可以将数字化工作方式嵌入我....
的头像 独爱72H 发表于 05-22 16:53 292次 阅读
物联网与大数据将改变未来我们与城市互动的方式

智慧城市的遐想,未来我们都将生活在智慧空间中

尽管智慧城市已经发展了几十年,但直到最近在人工智能、物联网、大数据、云计算、5G等新技术的加持下它才....
的头像 独爱72H 发表于 05-22 16:49 540次 阅读
智慧城市的遐想,未来我们都将生活在智慧空间中

微软Azure在物联网领域中扮演着什么样的角色

微软Azure是一个基于云的IaaS(基础设施即服务),从2008年开始就在技术上存在,提供了近20....
的头像 独爱72H 发表于 05-22 16:38 226次 阅读
微软Azure在物联网领域中扮演着什么样的角色

物联网技术将如何推动互联世界的下一次发展

随着物联网(IoT)的日益普及,一切都以数字方式连接的现代世界将变得更加广泛、快速。
的头像 独爱72H 发表于 05-22 16:12 328次 阅读
物联网技术将如何推动互联世界的下一次发展

Wi-Fi 6应用在望,物联网发展将迎来热潮

Wi-Fi当前在2.4和5GHz频段上发送信号,但美国联邦通信委员会(FCC)的一项新提案试图将未经....
发表于 05-22 09:52 268次 阅读
Wi-Fi 6应用在望,物联网发展将迎来热潮

5G、物联网将给中大屏触控显示产品带来更大市场

随着移动互联网和物联网的快速发展,显示器件作为人机交互的重要界面被人们越来越重视,显示无处不在,触控....
发表于 05-22 09:41 350次 阅读
5G、物联网将给中大屏触控显示产品带来更大市场

物联网的四个组成部分

物联网的组成,从普通用户而非技术人员角度,大致可以概括为如下四个部分:物联网终端、传感器、网络与物联....
发表于 05-21 16:40 456次 阅读
物联网的四个组成部分

物联网与大数据是如何改变我们生活的

作为设计师,我们所有人都想创造有利于最终用户的场所。借助新兴技术,我们现在可以将数字化工作方式嵌入我....
发表于 05-21 16:37 385次 阅读
物联网与大数据是如何改变我们生活的

物联网无线传感器节点如何设计

无线传感器节点( WSN )在促进物联网( IoT )发展方面发挥着关键作用。WSN的优点在于,它的功耗极低,尺寸极小,安装简...
发表于 05-19 06:33 83次 阅读
物联网无线传感器节点如何设计

眼动追踪能提供全新人机互动体验

强大的电脑芯片、高效的红外LED以及新型的摄像传感器,让先前复杂的眼动追踪系统如今能够适应消费类电子应用的各种需要。借助...
发表于 05-18 08:30 103次 阅读
眼动追踪能提供全新人机互动体验

东芝推出了TZ1041MBG,希望满足市场物联网设备日益增长的需求

东芝推出了TZ1041MBG,希望满足市场对能够支持多个外部传感器的物联网设备日益增长的需求,其提供一个利用蓝牙的扩展集线器...
发表于 05-18 06:20 87次 阅读
东芝推出了TZ1041MBG,希望满足市场物联网设备日益增长的需求

【高手问答】齐非:带你解密物联网与LabVIEW碰撞之美

前言:本期我们邀请到了武汉亚为电子科技有限公司技术总监,深圳物联网协会专家,湖北省软件协会会员,软件评审专家齐非老师 @,...
发表于 05-14 11:28 726次 阅读
【高手问答】齐非:带你解密物联网与LabVIEW碰撞之美

与Samsung ARTIK一起使用的十个被低估的传感器

Samsung ARTIK™,一个集硬件、软件、云技术、安全性和合作伙伴生态系统于一体的集成式物联网平台,是众多正在设计和构建优...
发表于 05-14 07:01 106次 阅读
与Samsung ARTIK一起使用的十个被低估的传感器

应用于无线传感器网络节点的最佳能源装置

近年来,随着物联网技术的快速发展,业界一直期待以能量采集为电源的无线通讯技术能够应用于生活的方方面面。为了采集各种信息,...
发表于 05-13 06:54 108次 阅读
应用于无线传感器网络节点的最佳能源装置

精度在物联网中有什么影响

Grainne Murphy和Colm Prendergast ADI公司 物联网(IoT)在概念上很简单,就是把所有带传感器或控制器的设备连接到互...
发表于 05-13 06:04 282次 阅读
精度在物联网中有什么影响

5G+互联网,能为“新基建”做什么

今年3月以来,中央政治局会议多次提及“新基建”,再加上疫情期间助力抗疫及复工复产所展现出的巨大价值,新基建成为经济热词。那...
发表于 05-12 18:28 220次 阅读
5G+互联网,能为“新基建”做什么