微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > 硬件工程师文库 > 爆发前夜,我们再来聊聊物联网的三个关键技术

爆发前夜,我们再来聊聊物联网的三个关键技术

时间:06-10 来源:cetimes 点击:

6月15日,一份工信部办公厅下发的《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》在朋友圈疯传。《通知》要求加快NB-IoT在国内落地,明确到2017年末,我国NB-IoT网络的NB-IoT基站规模要达到40万个,NB-IoT的连接总数要超过2000万,实现NB-IoT网络对直辖市、省会城市等主要城市的覆盖。

到2020年,我国NB-IoT基站规模要达到150万个,NB-IoT的连接总数要超过6亿,实现对于全国的普遍覆盖以及深度覆盖。

今天,一份中电信全球首个专门针对NB-IoT的资费套餐,让我们看到NB-IoT商用时代真的要拉开序幕了!中国电信的NB-IoT并非以实际消耗的流量计费,而是以连接数计费。由于NB-IoT场景本来就应对小流量、低速率的场景,采用流量计费的收益可能远低于按连接计费,会对运营商的网建投资回报造成更大的压力;流量计费法也没有反应物联网给客户带来的连接价值,因此这一举措是非常合理的。

曾经,我们还质疑2020年全球500亿设备如何互联?因为目前的互联网智能承受200亿的连接,如何实现那300亿的连接?随着NB-IOT、LORA技术等开始商用,我们看到物联网的连接已经覆盖了个人、家庭、城际范围,物联网最后一块短板已经补上,物联网爆发指日可待了。

在爆发前夜,我们还是聊聊物联网的几个关键技术。首先我们可以看看一个物联网系统简单的构成,如下所示

基本一个物联网系统是由三部分组成,一个是传感器主导的信息采集系统,一个是处理和传输系统,一个是云。实际上,在上一期的文章我们介绍了物联网的关键组成—传感器技术 见《100多年前的旧机床为何可以变成智能联网设备》所以今天我们就聊聊其他几个关键技术:处理器、连接和云技术。

一、 物联网终端需要什么样的处理器?

毫无疑问,物联网终端需要的极低功耗的处理器,在休眠时的静态电流可以达到uA级别,此外,处理器要能处理器更多的传感器信息,其实用户并不关心是ARM内核还是其他内核,用户关心的是整体功耗,所以今年,某家非ARM内核的处理器产品销量非常好,不过ARM内核产品毕竟有广泛的生态系统,所以用户开发难度都不是很大,只要优化好就可以做出极低功耗的产品,例如灵动微电子就有超低功耗CortexM0的32位MCU MM32系列,还采用的是嵌入式Flash,便于开发,稳定性高。

以目前的发展趋势来看,未来物联网终端需要的是低功耗的SoC型处理器,就是要将处理器内核和无线连接技术以及针对性的硬件电路整合在一起,以SoC单芯片来呈现,这样可以大幅度缩小物联网终端的体积。

现阶段,很多公司也提供整合模块,例如深圳信可通信技术有限公司、上海移柯通信技术股份有限公司等都提供完整的连接模块产品,可以实现长距离的连接,还有GPS模块。

二、 授权频段无线技术 VS 非授权频段无线技术

在目前的物联网连接技术中,很多人从局域网和广域网角度进行划分,个人认为从授权频段无线技术和非授权频段无线技术划分更明确一些,授权频段无线连接以NB-IOT、LTE-M为主,主要是运营商主导,而非授权频段无线连接技术主要以IEEE 802.11 / Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa、Sigfox、NFC等。非授权频段无线技术相对来说起步早,产业链成熟一些。几种物联网连接技术的对比。

从目前发展来看,两种无线技术都在部署,在最近上海举行的GSMA全球移动物联网峰会上,GSMA物联网项目主管称,LPWA(低功耗广域网络)的最新版本Rel.13技术历经9个月已经最终确定,2017年移动物联网LPWA进入全球市场。目前,移动物联网已获得全球38家移动网络运营商和27家供应商的支持,全球共设立56个移动物联网试点,多个芯片组合模块现已投入商用。

不过,运营商也在大力推动NB-IoT(窄带物联网)和LTE-M技术升级,这两项技术均采用全球统一的3GPP标准来扩展物联网。授权频段无线技术的优势是可以通过运营商自有的基站升级,而而非授权频段无线技术需要自建基站,另外,授权频段无线技术没有干扰可以达到达到电信级别的安全机制,非授权频段无线技术因为采用的是ISM频段因此有干扰,而且安全性打折扣。

从过往的发展来看,如果有运营商的支持,则该技术商业模式清晰,质量和可靠性得到保障,如4G时代运营商就选择LTE打败了先行者WiMAX。在5G时代是否NB-IOT或者LTE-M可以打败其他非授权频段无线技术,还要拭目以待。

不过,授权频段无线技术与非授权频段无线技术将共存是不争的事实,毕竟很多应用场景并不需要运营商授权频段技术。而且非授权频段无线技术可以弥补授权频段无线技术的盲区,例如LPWA所提供的

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top