物联网产品背后的一些技术是什么?
正如您从术语中了解到的那样,物联网 (IoT) 从连接性开始。但在现实中,并没有单一的、广泛高效的通信机制,因为物联网是一个高度多样化且复杂的领域。我们将了解一些物联网产品中常用的技术。本文还以正确的方式讨论了网状拓扑和星型拓扑。这里,每个解决方案都有不同的优势和劣势。这些是在考虑各种网络需求的情况下进行考虑的,使它们更适合特定的物联网用例。因此,请查看下面列出的清单!
物联网产品中使用的一些技术的列表
低功耗广域网或 LPWAN
LPWAN 是最近为人们使用而开发的技术。这些正在通过物联网 (IoT) 体验。这一系列技术提供了在小型、廉价电池上的远程通信,这些电池可以使用数年。这些旨在处理跨越庞大工业和商业园区的庞大物联网网络。通过 LPWAN 连接所有物联网传感器类型的能力,使许多应用成为可能,包括资产跟踪、环境监控、楼宇管理、占用检测和消耗品监控。但是,由于它们只能缓慢地移动少量数据,因此 LPWAN 更适合不需要大量带宽或不时间敏感的用例。
蜂窝网络,包括 3G、4G 和 5G
您知道通过蜂窝网络可以提供可靠的宽带连接吗?这是因为它们在移动消费者市场中已得到很好的建立。它们还可以处理一系列电话呼叫和视频流应用程序。其极高的功率和运营费用是一个缺点。对于大多数电池供电的传感器网络物联网应用来说,蜂窝网络可能不切实际。但它们适用于特定用例,例如物流和运输中的车队管理或联网汽车。例如,无处不在且带宽高的蜂窝连接可以支持高级驾驶辅助系统 (ADAS)、交通路线规划、车队监控和跟踪服务以及车载娱乐。
Zigbee 或其他一些网状协议
Zigbee 是一种 IEEE 802.15.4 短距离、低功耗无线协议。它通常用于网状拓扑中以扩展覆盖范围。它在多个传感器节点之间传播传感器数据。Zigbee 利用的功率远小于 LPWAN,同时提供更高的数据速率。这是由于其网状拓扑结构。由于其短的物理范围,Zigbee 和类似的网状协议(如 Z-Wave、Thread 等)最适合中等范围的物联网应用,这些应用在附近具有均匀分布的节点(100 米)。对于许多家庭自动化用例来说,Zigbee 通常是 Wi-Fi 的自然合作伙伴。它们依赖于家庭传感器网络,例如智能照明、HVAC 控制、安全、能源控制等等。
蓝牙和蓝牙低功耗 (BLE)
消费者市场非常适合蓝牙。它是一种短距离通信方法,属于无线个人局域网的范畴。蓝牙经典版的最初目的是在消费电子设备之间实现点对点或点对多点数据交换(最多七个从节点)。后来,开发了蓝牙低功耗,并优化了功耗以适应小型消费物联网应用。支持 BLE 的设备经常与电子设备(最常见的是智能手机)一起使用,将数据传输到云端。如今,蓝牙低功耗 (BLE) 已广泛应用于智能家居设备(例如门锁)中,以实现数据与可穿戴健康和健身设备(如智能手表、血糖仪、心脏监护仪等)之间的轻松通信。
Wi-Fi
考虑到 Wi-Fi 在为家庭和专业环境提供高吞吐量数据传输方面的作用,讨论它至关重要。该技术在覆盖范围、可扩展性和功耗方面存在重大限制。这使得它在物联网领域中不那么普遍。由于其高能耗,Wi-Fi 通常不适用于大型电池供电的物联网传感器网络。尤其是在工业物联网和智能建筑场景中。相反,它侧重于连接可以简单地插入电源插座的设备,例如智能家电、数字广告牌和安全摄像头。为了提高拥挤位置中每个用户的吞吐量,最新的 Wi-Fi 世代 Wi-Fi 6 大大提高了网络容量(即 9.6 Gbps)。
射频识别或 RFID
射频识别 (RFID) 可以使用无线电波从 RFID 标签传输少量数据包到读取器。零售和物流行业已经经历了相当大的转变,这要归功于迄今为止的技术。RFID 标签可以添加到各种商品和机器上,使企业能够实时跟踪其库存和资产。这使得供应链管理以及库存和生产计划得到改善。随着对智能货架、自助结账和智能镜子等全新物联网应用的支持,RFID 在零售行业仍然牢固确立。此外,物联网也越来越被接受。
结论
简单来说,每个物联网领域和应用都有一套独特的网络需求。在为您的物联网用例选择最佳无线解决方案时,您必须考虑诸如范围、带宽、服务质量 (QoS)、安全、电池消耗和网络管理等因素。
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