物聯(lián)網(wǎng)如何滿足跨行業(yè)需求

物聯(lián)網(wǎng)是一個龐大的設備生態(tài)系統(tǒng)，可以無縫通信。連接性是物聯(lián)網(wǎng)難題中的關鍵部分。目前市場上有30多種物聯(lián)網(wǎng)連接技術?？紤]到現(xiàn)有選項的不斷演變和新選項的不斷發(fā)展，人們很容易在選擇中迷失方向。

那么，如何為特定項目選擇最佳的連接解決方案？根據(jù)我們的經(jīng)驗，您應該考慮的關鍵標準是帶寬、范圍和功耗。麥肯錫表示，物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)正試圖創(chuàng)造一種解決方案，將高帶寬（用于遠距離傳輸大量數(shù)據(jù)）和低功耗完美結合起來。但是，由于還沒有人找到金蛋，因此仍然沒有一種協(xié)議可以支持所有用例。然而，對于特定行業(yè)，一些連接性解決方案比其他解決方案更為典型，因此我們可以根據(jù)典型用例對連接性技術進行分組。

今天的連接性

今天有無數(shù)的連接選項，其中以太網(wǎng)以及各種短程和遠程連接技術是主流。所有這些都被用于特定行業(yè)，并在不同的環(huán)境條件下發(fā)揮作用。這里有一些如何以及在哪里使用它們的想法。

▲以太網(wǎng)

以太網(wǎng)提供了一種快速、可靠和安全的方式將東西連接到互聯(lián)網(wǎng)。它通常用于建筑自動化、智能家居和工業(yè)用例。一般來說，它在同一網(wǎng)絡中包含多個節(jié)點的系統(tǒng)中效果最佳。

為了充分利用以太網(wǎng)，節(jié)點必須盡可能靠近路由器。即使您在短距離應用中使用以太網(wǎng)來維持家庭和建筑自動化，以太網(wǎng)布線也可能會變得過于龐大，難以隱藏和管理。線纜可能是一個重大挑戰(zhàn)。為了使以太網(wǎng)成為一種可行的選擇，建筑物必須設計以太網(wǎng)。

▲短程連接技術

短程連接技術為軟件開發(fā)人員提供了另一種將設備連接到互聯(lián)網(wǎng)的方式。最流行的短程技術是Wi-Fi、藍牙和網(wǎng)狀網(wǎng)絡技術。

對于需要大量數(shù)據(jù)的用例，Wi-Fi是一個很好的選擇。它提供卓越的吞吐量，非常適合建筑環(huán)境，有助于家庭自動化，并有助于建筑能源管理。在這些方面，Wi-Fi比藍牙更受歡迎的關鍵原因是它比藍牙快20到30倍。

Wi-Fi無線網(wǎng)絡可以成功連接到10米范圍內(nèi)的設備，并且能夠穿越墻壁等障礙物。然而，Wi-Fi的缺點是耗電量大，這可能會導致物聯(lián)網(wǎng)應用出現(xiàn)問題。

藍牙支持連續(xù)傳輸大量數(shù)據(jù)，這也是它在消費電子領域受歡迎的原因。作為領先的移動連接解決方案之一，藍牙旨在滿足低功耗物聯(lián)網(wǎng)設備的需求，是可穿戴設備、健身跟蹤器和信標的完美選擇。藍牙在突發(fā)性地傳輸小數(shù)據(jù)包的設備中運行完美。除了低功耗之外，藍牙的主要優(yōu)勢之一是它在智能手機和其他移動設備中的可用性。

網(wǎng)狀技術（Z-Wave和Zigbee）通常用于智能照明、安全系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)和遠程控制。這些連接性協(xié)議利用一個由互連節(jié)點組成的系統(tǒng)，在短程到中程距離上傳送小數(shù)據(jù)包。

Zigbee因其安全性、可擴展性、靈活性和低功耗而被用于物聯(lián)網(wǎng)應用。與藍牙相比，Zigbee的集成成本更低。不過，Zigbee的一個缺點是，它與筆記本電腦和智能手機等設備不兼容。

使用Zigbee協(xié)議的設備需要連接到網(wǎng)絡集線器。而低數(shù)據(jù)速度（最大250 Kbps）是該協(xié)議的另一個問題。

Z-Wave是一種能耗很小的通信協(xié)議，并且專用于家庭自動化。雖然Z-Wave比Zigbee慢六倍，但它可以用更少的能耗覆蓋同樣的距離。

▲遠程連接技術

遠程連接技術可覆蓋長距離。有兩種典型的遠程協(xié)議：LoRa和Sigfox。

LoRa經(jīng)常被用于大型物聯(lián)網(wǎng)項目，比如智能建筑、智慧城市和智慧農(nóng)業(yè)。這個協(xié)議使得遠距離通信成為可能，通訊距離大于10公里，從而解決了功耗和傳輸距離不能兼得的難題。

LoRa芯片組服務于全球許多物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。它是為數(shù)不多的能夠解決能源管理、自然資源減少、污染控制、基礎設施效率、災難預防和其他領域挑戰(zhàn)的物聯(lián)網(wǎng)連接選項之一。

Sigfox提供了一個網(wǎng)絡，用于連接發(fā)送少量數(shù)據(jù)的低功耗物聯(lián)網(wǎng)設備。它具有高能效和可擴展性，允許數(shù)以百萬計的電池供電設備連接到50公里的地方。合適的用例包括智能儀表、安全設備、環(huán)境傳感器和智能路燈等。

Sigfox之所以有效，是因為其超窄帶技術使用了稱為二進制相移鍵控（BPSK）的無線電傳輸方法。Sigfox分兩步對數(shù)據(jù)進行編碼：首先，它占用非常窄的頻譜塊；其次，它改變了載波無線電波的相位。這樣，接收機只能收聽一小段頻譜，以減輕噪音的影響。要管理網(wǎng)絡，您只需要廉價的終端無線電和可確保更好通信的基站即可。

明天的連接性

談到未來的連接性和先進的網(wǎng)絡，必須提到5G和近地軌道衛(wèi)星，它們承諾更大的帶寬、更低的功耗和傳輸更多數(shù)據(jù)的能力。

▲5G

5G是一個理想的解決方案，適用于需要大量帶寬的應用和大型機器類通信。第五代無線技術（5G）將能夠在一個網(wǎng)絡中連接大量傳感器和智能設備。隨著物聯(lián)網(wǎng)解決方案變得越來越復雜，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)越來越多，對帶寬的需求將會越來越大，而5G將會面臨這一挑戰(zhàn)。5G有望將智能機器統(tǒng)一到這樣一個環(huán)境中：在這種環(huán)境中，設備之間可以在更長的距離和更短的時間內(nèi)實現(xiàn)信息的無縫流動。5G降低了功耗要求，延長了電池壽命。

▲近地軌道衛(wèi)星

與大型地球同步衛(wèi)星相比，集群式近地軌道衛(wèi)星是連接偏遠地區(qū)的更好選擇。盡管地球同步衛(wèi)星仍有其用途，但其可靠性較低、響應速度較低，而且成本高昂。像SpaceX、OneWeb等公司正在奮起迎接挑戰(zhàn)，開發(fā)小型、近地球軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星可以在任何地方運行，并以集群形式部署。（來源物聯(lián)之家網(wǎng)）根據(jù)德勤洞察，除了為農(nóng)村和偏遠社區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)接入之外，近軌道衛(wèi)星還可以成為能源、采礦、交通、甚至在偏遠地區(qū)運營的金融等行業(yè)必不可少的網(wǎng)絡基礎設施工具。

總結

雖然當今的連接選項無法完全跟上行業(yè)趨勢，但這也為明天的連接打開了改進的空間。在公司設計其物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略時，他們必須對變化持開放態(tài)度，以滿足新的連接標準和客戶偏好。他們還應研究新的業(yè)務模式，因為物聯(lián)網(wǎng)連接性的發(fā)展可能會帶來一些令人驚訝的機會。