物聯網產品背後的一些技術是什麼?


正如您從術語中瞭解到的那樣,物聯網 (IoT) 從連線性開始。但在現實中,並沒有單一的、廣泛高效的通訊機制,因為物聯網是一個高度多樣化且複雜的領域。我們將瞭解一些物聯網產品中常用的技術。本文還以正確的方式討論了網狀拓撲和星型拓撲。這裡,每個解決方案都有不同的優勢和劣勢。這些是在考慮各種網路需求的情況下進行考慮的,使它們更適合特定的物聯網用例。因此,請檢視下面列出的清單!

物聯網產品中使用的一些技術的列表

低功耗廣域網或 LPWAN

LPWAN 是最近為人們使用而開發的技術。這些正在透過物聯網 (IoT) 體驗。這一系列技術提供了在小型、廉價電池上的遠端通訊,這些電池可以使用數年。這些旨在處理跨越龐大工業和商業園區的龐大物聯網網路。透過 LPWAN 連線所有物聯網感測器型別的能力,使許多應用成為可能,包括資產跟蹤、環境監控、樓宇管理、佔用檢測和消耗品監控。但是,由於它們只能緩慢地移動少量資料,因此 LPWAN 更適合不需要大量頻寬或不時間敏感的用例。

蜂窩網路,包括 3G、4G 和 5G

您知道透過蜂窩網路可以提供可靠的寬頻連線嗎?這是因為它們在移動消費者市場中已得到很好的建立。它們還可以處理一系列電話呼叫和影片流應用程式。其極高的功率和運營費用是一個缺點。對於大多數電池供電的感測器網路物聯網應用來說,蜂窩網路可能不切實際。但它們適用於特定用例,例如物流和運輸中的車隊管理或聯網汽車。例如,無處不在且頻寬高的蜂窩連線可以支援高階駕駛輔助系統 (ADAS)、交通路線規劃、車隊監控和跟蹤服務以及車載娛樂。

Zigbee 或其他一些網狀協議

Zigbee 是一種 IEEE 802.15.4 短距離、低功耗無線協議。它通常用於網狀拓撲中以擴充套件覆蓋範圍。它在多個感測器節點之間傳播感測器資料。Zigbee 利用的功率遠小於 LPWAN,同時提供更高的資料速率。這是由於其網狀拓撲結構。由於其短的物理範圍,Zigbee 和類似的網狀協議(如 Z-Wave、Thread 等)最適合中等範圍的物聯網應用,這些應用在附近具有均勻分佈的節點(100 米)。對於許多家庭自動化用例來說,Zigbee 通常是 Wi-Fi 的自然合作伙伴。它們依賴於家庭感測器網路,例如智慧照明、HVAC 控制、安全、能源控制等等。

藍牙和藍牙低功耗 (BLE)

消費者市場非常適合藍牙。它是一種短距離通訊方法,屬於無線個人區域網的範疇。藍牙經典版的最初目的是在消費電子裝置之間實現點對點或點對多點資料交換(最多七個從節點)。後來,開發了藍牙低功耗,並優化了功耗以適應小型消費物聯網應用。支援 BLE 的裝置經常與電子裝置(最常見的是智慧手機)一起使用,將資料傳輸到雲端。如今,藍牙低功耗 (BLE) 已廣泛應用於智慧家居裝置(例如門鎖)中,以實現資料與可穿戴健康和健身裝置(如智慧手錶、血糖儀、心臟監護儀等)之間的輕鬆通訊。

Wi-Fi

考慮到 Wi-Fi 在為家庭和專業環境提供高吞吐量資料傳輸方面的作用,討論它至關重要。該技術在覆蓋範圍、可擴充套件性和功耗方面存在重大限制。這使得它在物聯網領域中不那麼普遍。由於其高能耗,Wi-Fi 通常不適用於大型電池供電的物聯網感測器網路。尤其是在工業物聯網和智慧建築場景中。相反,它側重於連線可以簡單地插入電源插座的裝置,例如智慧家電、數字廣告牌和安全攝像頭。為了提高擁擠位置中每個使用者的吞吐量,最新的 Wi-Fi 世代 Wi-Fi 6 大大提高了網路容量(即 9.6 Gbps)。

射頻識別或 RFID

射頻識別 (RFID) 可以使用無線電波從 RFID 標籤傳輸少量資料包到讀取器。零售和物流行業已經經歷了相當大的轉變,這要歸功於迄今為止的技術。RFID 標籤可以新增到各種商品和機器上,使企業能夠即時跟蹤其庫存和資產。這使得供應鏈管理以及庫存和生產計劃得到改善。隨著對智慧貨架、自助結賬和智慧鏡子等全新物聯網應用的支援,RFID 在零售行業仍然牢固確立。此外,物聯網也越來越被接受。

結論

簡單來說,每個物聯網領域和應用都有一套獨特的網路需求。在為您的物聯網用例選擇最佳無線解決方案時,您必須考慮諸如範圍、頻寬、服務質量 (QoS)、安全、電池消耗和網路管理等因素。

更新於: 2023 年 2 月 14 日

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