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物联网时代,谁将是IoT应用领域的王者?

时间:05-20 来源:EET电子工程专辑 点击:

被认为是未来全球电子业发展引擎的物联网(IoT),其发展正在面临瓶颈。

目前,IoT的应用范围极广,而一个更准确的描述就是:大量的碎片化的应用场景。

而这正是造成目前IoT发展瓶颈的主要原因。

与此特性相吻合,扮演着传递感知物理世界(传感器)信息的无线连接技术,在不断演进的同时,新老技术都在试图吞噬市场份额,并主导未来的IoT应用。

从近距离的蓝牙,到中远距离的ZigBee、WiFi、更广泛的蜂窝通信5G,以及不同的组网架构,如NB-IoT、Mesh、LoRa等,都有不同的厂商提供技术与芯片支持。

那么,哪种或几种无线技术会在未来IoT应用中扮演主角?

本文将分析目前几个主流无线连接技术的现状、未来可能的发展路径,并最后给出作者的判断和建议。

1.802.11ac: WiFi向IoT的妥协?

WiFi是现在最多家庭和消费者常用的无线通信技术,在消费者用户中最为普及,也最为熟悉。然而,其功耗、频段通信干扰和安全性的问题,使得WiFi在物联网上的应用,并没有拷贝在消费类产品上的受欢迎程度。

现在,新推出的802.11ac作了相应的优化,力图适合嵌入式的物联网应用。

图:ABI Research对各种WiFi规格的出货数量预测(March 2017)

首先,802.11ac 做了哪些优化?

技术上来讲,802.11ac处于5GHz频段,可以有更多的频段同时更少的干扰,拥有80 MHz带宽256 QAM,连接速度更快。通过动态频道管理,可以有效地提升网络的通畅率和容量,采用标准化的波束赋形(beam-forming),实现更好的性能和更广的覆盖。

相关:NB-IOT基站到底是什么?

自从工信部下发政策文件,要建设150万个NB-IOT基站,并大力铺设NB-IOT网络的消息传开后,物联网业界顿时突然久旱遇甘露般无不欢呼鼓舞,到底什么NB-IOT基站,网络如何组成,数据如何传输,这些问题小编来一一解答:

NB-IOT网络组成

NB-IOT网络包括NB-IOT终端,NB-IOT基站,NB-IOT分组核心网,IOT连接管理平台,和行业应用服务器。需要升级现网基站支持NB-IOT业务,部署NB-IOT业务专用的EPC(CloudEdge),需要新部署IOT连接管理平台。IOT连接管理平台的功能:提供对各种传感器、SIM卡的数据采集、管理功能,同时可以把数据开放给第三方应用系统,让各种应用能快速构建自己的物联网业务。(来源:头条号/物联网那些事)

NB-IOT网络

什么是NB-IOT基站

NB-IOT基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元,主要完成移动通信网和UE之间的通信和管理功能。即通过运营商网络连接的NB-IOT 用户终端设备必须在基站信号的覆盖范围内才能进行通信。基站不是孤立存在的,属于网络架构中的一部分,是连接移动通信网和UE的桥梁。基站一般由机房、信号处理设备、室外的射频模块、收发信号的天线、GPS、各种传输线缆等组成。

NB-IOT基站

如何连接NB-IOT基站

通过以下协议来链接

COAP协议:MCU(NB设备)-NB模块(UE)--eNode-核心网-IOT平台-APP 服务器-手机终端app

UDP协议:MCU(NB设备)-NB模块(UE)--eNode-核心网-UDP 服务器-手机终端

数据如何传输

数据上报是物联网业务中最基础的一项,这里先把几个术语解释下。

南向设备:开发者自行开发的终端硬件设备(包含多个传感器和MCU)。

北向应用:开发者自行开发的服务端应用(基于华为OceanConnect物联网平台提供的RESTful接口)。

NB-IoT:这不用解释了吧,窄带物联网,华为等公司主推的物联网通讯用蜂巢网络。

NB-IoT芯片/模组:类似于3G/4G通信模组,将设备端数据打包发送到指定平台的硬件模块。

SoftRadio:用于模拟NB-IOT模组、基站、核心网的PC端软件,可用于在缺乏NB模组和NB实网环境时的设备对接调试。

OceanConnect:物联网全联接平台,南向设备和北向应用通过该平台交换数据和信令。

设备Profile文件:描述设备"是什么"、"能干什么"的json格式文件,上传到OceanConnect平台(上传时是zip包格式),设备绑定平台和提供服务的关键配置文件。

编解码插件:用来对NB设备上报的数据进行解码,同时对下发给NB设备的信令进行编码的插件,对接前需上传到OceanConnect平台。

终端设备将需要上报的数据通过NB-IoT网络发送到华为物联网平台,而后北向应用通过RESTful接口获取这些数据(或平台主动推送已订阅的数据)。

数据上报流程

流程:

1、南向设备采集数据、并将数据按自定义规则进行编码,例如:将温湿度实时数据编码成000102;

2、设备通过串口,以AT命令的形式,发送已编码数据到NB-IoT模组或

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