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編譯：驕陽

本文是“物聯(lián)網(wǎng)如何工作”系列的第二部分，我們將以簡(jiǎn)單易懂的方式介紹物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵要素。

物聯(lián)網(wǎng)解決方案由四個(gè)基本要素組成：

1、傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)連接

3、數(shù)據(jù)處理

4、用戶界面

在上一篇文章“物聯(lián)網(wǎng)如何工作——第1部分：傳感器”中，我們學(xué)習(xí)了如何在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中收集數(shù)據(jù)。下一步是將數(shù)據(jù)發(fā)送到基于云的服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行處理。那么它是如何到達(dá)那里的?

在本文中，我們將集中討論列表中的第二個(gè)要素：網(wǎng)絡(luò)連接。

什么是網(wǎng)絡(luò)連接?

網(wǎng)絡(luò)連接是物聯(lián)網(wǎng)難題的一部分，它使“事物”能夠相互交流和交換數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)連接可以通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。然而，有線網(wǎng)絡(luò)不適合大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，因?yàn)槠涓采w范圍僅限于網(wǎng)線可到達(dá)的區(qū)域。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要更大的覆蓋范圍，因此我們將在本文中集中討論無線網(wǎng)絡(luò)連接。

物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)

物聯(lián)網(wǎng)有許多網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)，如蜂窩移動(dòng)、衛(wèi)星、Wi-Fi、低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)和藍(lán)牙。

選擇網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)時(shí)，有許多因素需要考慮：覆蓋范圍(可以發(fā)送數(shù)據(jù)的最大距離)、帶寬(可以發(fā)送多少數(shù)據(jù))、功耗(電池續(xù)航時(shí)間)、成本、可靠性和可用性等。

最佳網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)將具有大范圍、高帶寬、低成本和低功耗。不幸的是，這種連接技術(shù)還不存在，例如，增加覆蓋范圍往往會(huì)增加功耗，而增加帶寬通常會(huì)增加成本。

讓我們來看看物聯(lián)網(wǎng)最常用的一些網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)。在文章的結(jié)尾，您可以看到一個(gè)非常簡(jiǎn)單的表格來比較和總結(jié)這些選項(xiàng)。

低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN)

低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)，如Lora和Sigfox，相對(duì)較新的，只有少數(shù)國(guó)家擁有全國(guó)范圍的低功耗廣域網(wǎng)。據(jù)麥肯錫稱，在2017年，低功耗廣域網(wǎng)覆蓋了全球20%的人口。此外，麥肯錫預(yù)計(jì)，到2022年，低功耗廣域網(wǎng)將覆蓋全球100%的人口。

很明顯，低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)有兩個(gè)重要特征：

1、低功耗(使用可持續(xù)數(shù)年的小型電池)

2、遠(yuǎn)距離通信(以公里為單位)

LPWAN技術(shù)基于間歇性發(fā)送少量數(shù)據(jù)的概念(例如，一天幾次)，這使得低功耗成為可能。

LPWAN的一個(gè)用例是智能廢物管理，其中垃圾箱配備有液位傳感器，僅在需要時(shí)清理。在這種用例中，偶爾向云端發(fā)送少量數(shù)據(jù)就足夠了。與其擁有一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，不如擁有能夠維持很長(zhǎng)時(shí)間(例如幾年)的電池和每個(gè)垃圾箱合理的網(wǎng)絡(luò)連接成本。

蜂窩移動(dòng)

蜂窩移動(dòng)連接是最常見的選擇：它是您手機(jī)用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一種網(wǎng)絡(luò)連接方式。蜂窩移動(dòng)連接有許多好處，它是一種可靠的選擇，除了高帶寬之外，它還提供遠(yuǎn)距離通信。蜂窩移動(dòng)連接也具有良好的可用性(與目前的LPWAN不同)。

缺點(diǎn)是，蜂窩移動(dòng)連接具有相對(duì)較高的成本和較高的功耗。然而，有一些新的蜂窩網(wǎng)絡(luò)旨在解決這些問題，其中之一就是窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)，這是一種利用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的LPWAN技術(shù)。

由于其高功耗和高成本，對(duì)于許多物聯(lián)網(wǎng)用例來說，蜂窩移動(dòng)連接不是最佳選擇。但是，它可以用于跟蹤遠(yuǎn)距離移動(dòng)的昂貴資產(chǎn)(如車輛、船運(yùn)集裝箱等)。

衛(wèi)星

衛(wèi)星通信具有高帶寬和高范圍，但它也有較高的功耗。衛(wèi)星通信的好處是它可以在地球上任何地方工作。因此，如果您需要接收集裝箱在海洋中航行信息的話，衛(wèi)星通信可能是唯一選擇。

藍(lán)牙低功耗和Wi-Fi

藍(lán)牙和Wi-Fi是近距離通信的最佳選擇。它們比LPWAN具有更高的帶寬，比衛(wèi)星和蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的功耗更低。

除了傳統(tǒng)的藍(lán)牙，還有一個(gè)更新的版本，叫做藍(lán)牙低功耗(BLE)。BLE使用的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更低的功耗，它只需要傳統(tǒng)藍(lán)牙所需能量的一小部分。

使用藍(lán)牙/Wi-Fi的物聯(lián)網(wǎng)用例的一個(gè)例子是醫(yī)院(或其他室內(nèi))資產(chǎn)跟蹤。通過使用多個(gè)藍(lán)牙/WI-FI接入點(diǎn)，您可以通過三角測(cè)量來確定資產(chǎn)的位置。

總結(jié)

下面的一個(gè)表格，是對(duì)上面介紹的網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)進(jìn)行了非常簡(jiǎn)單的總結(jié)。

據(jù)我們所知，所有的選擇都有利弊，正確的選擇取決于您的具體物聯(lián)網(wǎng)用例。

物聯(lián)網(wǎng)工作流程的下一步是什么?

到目前為止，我們已經(jīng)通過傳感器收集數(shù)據(jù)，并使用網(wǎng)絡(luò)解決方案將數(shù)據(jù)發(fā)送到云服務(wù)平臺(tái)。接下來，我們必須使數(shù)據(jù)有用，這意味著我們需要處理它。敬請(qǐng)關(guān)注我們的下一篇文章“物聯(lián)網(wǎng)如何工作——第3部分：數(shù)據(jù)處理”!