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3S MARKET

2019年5月27日 星期一

Mesh Networking Vs. Cellular Technology
 for IoT Applications




源:物联之家网 作者:staceyoniot  

IHS報告重點介紹了五種值得關注的無線技術,它們分別是WiFi(802.11ax)、NB-IoT和LTE Cat M1、藍牙Mesh、LoRa和5G。我接下來簡要介紹一下,它們將在哪裡勝出,以及它們能提供什麼。


據IHS Markit的一份報告顯示,無線技術——包括無線局域網(WLAN)、藍牙、蜂窩和低功耗無線,將佔2018年連接整合電路(IC)出貨量的55%。

這實際上與2017年相比略有下降,2017年售出的通信晶片中,有60%來自於無線技術。但是隨著越來越多的設備,需要與網路或相互通話,通信晶片的整體市場,正在快速上升。

這只是開始。IHS報告重點介紹了五種,值得關注的無線技術,它們分別是WiFi(802.11ax)、NB-IoT和LTE Cat M1、藍牙Mesh、LoRa和5G。

我接下來簡要介紹一下它們,將在哪裡勝出,以及它們能提供什麼。
藍牙Mesh:這種相對較新的無線技術,對消費者和工業環境都有好處,因為它利用了藍牙的普及性(它在任何地方的手機上),並賦予它網格功能,以擴展無線範圍。這意味著客戶可以使用藍牙設備,創建一個更有彈性的網路,即使您想要和20或30英尺以外的設備互動,並可以傳輸數據。

這也是電池供電設備的絕佳選擇,因為藍牙比WiFi或蜂窩技術耗電量更少。新創公司正在使用藍牙Mesh進行室內導航、廣告、位置跟蹤和其他新的使用案例,尤其是當他們想用手機與消費者互動時。

您會在燈泡、電燈開關、醫療設施和零售店看到它,不過當您需要傳輸大量數據(如影像或圖像文件)時,您將不會看到它,因為藍牙吞吐量低於其他無線技術。
WiFi(802.11ax):我們都知道WiFi,而WiFi(802.11ax)只是它的最新版本。它提供了令人難以置信的,快速數據速率和技術,有助於在一個有大量設備,同時通信的環境中,管理資訊在不同WiFi信道上的傳輸方式。

如果沒有管理多個設備,並幫助它們共享頻譜的技術,來自視訊流的數據,包可能會在感測器數據包,通過時被延遲。這項技術還有其他元素,可以幫助降低功耗,並使用多個天線提高容量。基本上,這種標準的WiFi比以前更快、更智慧,當網路處理數十台設備時,智慧很有用。

一般來說,無論您談論的是哪種版本WiFi,該技術都適用於需要傳輸大量數據的設備,想想視訊和大圖像文件。但WiFi對感測器而言非常糟糕,因為它會快速消耗電池電量,而且對於放置在偏遠地區的感測器,WiFi通常愛莫能助。

另外,市場上許多連網設備帶有舊的WiFi模組,無法應對當今的網路壓力,這也是一個挑戰。從消費者家庭到工業環境,您都可以找到WiFi,不過,在沒有電力或可靠寬頻連接的地方,通常是找不到它,例如採礦營地,農民的田地等。
NB-IoT和LTE Cat M1:這是兩種通過蜂窩網路,發送相對少量數據的蜂窩行動標準,它們是低功耗廣域網(LPWAN)無線技術的一部分。NB-IoT的數據傳輸速率非常低(例如,每秒只能發送250千比特),而它的蜂窩表弟LTE Cat M1則以1 Mbps的速率發送更多數據。

雖然它們經常被放在一起談論,但LTE Cat M1本質上,更接近我們所瞭解和喜愛的蜂窩行動數據,而且行動電信商可以在現有的LTE網路上快速部署它。而NB-IoT則需要,在行動塔上進行更多的操作,包括設備和軟體升級。

因為這些是蜂窩行動技術,所以它們可以覆蓋更廣泛的區域,並確保通信網路的安全,同時比WiFi或傳統行動,消耗更少的能量。然而,這些模組仍然很昂貴(電信商正在與晶片製造商合作,以獲得5美元的模組價格),與電信商合作,以獲得低廉的價格可能是一個挑戰。

您將看到航運公司、車隊管理公司,以及跟蹤全球或全國範圍內高價值物品運輸的行業,使用NB-IoT和LTE Cat M1。醫療機構也將使用這些和其他LTE技術,用於某些美國食品藥品監督管理局批准的物聯網設備,特別是患者在家使用的醫療輔助設備。您還將看到電信商,使用NB-IoT技術支持的家庭安全感測器,尤其是在歐洲。

歐洲和亞洲目前在NB-IoT領域,處於領先地位,而美國電信商則主要關注LTE Cat M1的部署。
LoRa:如果蜂窩式LPWAN看起來太昂貴,WiFi太耗電,藍牙Mesh太本地化,那麼LoRa就是您要的技術,LORA網路可以長距離傳輸少量數據。

它們能發送多少數據,取決於它們如何調整功耗和距離,但它大約是25 kbps甚至更低。雖然LoRa是一個開放標準,但是LoRa晶片只有Semetch(美國)公司可以生產。

LoRa網路還需要 Gateway 設備和人來管理,這就是為什麼我們看到像Comcast這樣的公司,甚至是電信商為客戶創建,基於LoRa網路的原因。

對於不需要每天多次 ping 網路的設備來說,這項技術通常更好,也因此它不太適合跟蹤常用的對象,並且很可能會在校園中使用。您會看到LoRa被用於倉庫、校園,甚至農場,以便從需要檢查的感測器或設備中獲取讀數。


5G:IHS 在報告中提到了這一點,我對這個想法感到有點沮喪,因為 5G 可以是各種各樣的東西。在固定行動環境下,5G可以為城市和郊區的家庭和公寓,提供超高速寬頻。

在工廠環境中,它可以提供令人難以置信的低延遲,這可以說服一些製造公司,將其用於自動化流程,而不是有線技術。在行動世界中,它有潛力提供足夠的頻寬,以實現自動駕駛。

因此,雖然5G是一項值得關注的,令人興奮的技術,但很難說它能在物聯網領域中,找到第一個或最佳用例。

物聯網如今還使用了幾十種其他無線技術,有些技術會隨著時間推移,而逐漸失去市場佔影率,例如,ZigBee和Z-Wave,很可能會看到藍牙Mesh,將承擔這些技術所扮演的一些角色,但在未來的五到七年內,它們仍將繼續存在。其他技術,如Sigfox 和 Ingenu 等專有的 LPWAN 技術,可能會被 LoRa 和蜂窩行動佔據市場佔有率。

對我來說,物聯網無線領域中更大的問題是,與使用未經許可頻譜的技術相比,蜂窩行動能夠走得多遠,比如WiFi、藍牙,甚至是LoRa。

我認為蜂窩行動永遠不會消失,但是電信商需要調整他們的商業模式和價格,以適應數十億連網設備的時代,即使是那些價值不高的設備。

更有可能的是,電信商將繼續尋找高價值的設備和服務,以證明其定價和模組的高成本。而無許可頻譜技術則越來越聰明,可以為大多數連網設備,提供足夠好的網路連接服務。



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