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蜂窝技术可能引发物联网的下一个增长浪潮
蜂窝技术可能引发物联网的下一个增长浪潮
工程师如何为IoT实施方案提供连通性可能会因项目而异，即使IoT部署在看似相同的设置中涉及相同的用例时，也是如此。
例如，由于物理环境的原因，两个远程设施中的两组温度传感器可能会使用相似的蓝牙传感器并具有相似的RF部署策略，但是这两种实现方式需要使用非常不同的技术才能将数据从那些传感器传递到云中。那是因为无线基础设施从一个位置到另一个位置变化很大，并且这可能迫使工程团队对本来相同的项目使用两种不同的连接策略。
上面的示例中的第一个远程设施可能具有可用的Wi-Fi基础结构，作为将数据回传到本地服务器或来自蓝牙传感器的云的手段。同时，第二个设施可能无法访问该基础设施，并且必须依靠不同的基础设施覆盖，例如像LoRaWAN这样的远程技术进行回程。两种情况仍然需要能够在温度传感器中的蓝牙无线电与可用的回程连接基础设施之间桥接。
无线基础设施从一个位置到另一个位置，甚至在给定实施站点内从一个地点到另一个地点的这些差异，为每个物联网项目增加了一层复杂性。早期，工程团队必须评估可用的基础架构，根据可用和不可用制定连接策略，并针对这些情况自定义IoT部署。这需要很多时间和精力。如果在任何地方都可以使用单一的，统一的回程连接源，那将容易得多。
只要工程师一直致力于物联网部署，他们就将蜂窝网络视为这些项目的数据回程骨干。这是因为单元连接几乎无处不在，具有很大的地理范围，并且可以有效地穿透建筑物以支持内部部署。利用蜂窝基础设施的物联网几乎可以部署在地图上的每个位置，而部署物联网网络的公司不需要构建该基础设施。听起来很完美！
除了那不是完美的。阻碍了两个问题。消费类设备（多媒体手机和平板电脑）驱动的LTE连接的高性能本质将使眨眼间耗尽传感器等无线IoT设备的有限电池，除非它们像电池一样每晚进行供电或充电电话。数十万或数万个此类物联网设备的蜂窝连接成本就像付一百万青少年的手机账单一样。这两个缺点使蜂窝基础设施无法用于几乎所有物联网部署的所有连接源，但是蜂窝标准的两个新版本旨在克服这些障碍，从而扩大了用于物联网的蜂窝连接的使用范围。
专为物联网设计的两个新的蜂窝协议是LTE-M和NB-IoT。它们是如何工作。但是，要知道的关键是，LTE-M和NB-IoT解决了过去两个使蜂窝不实用的缺点：能源消耗和针对传感器等IoT设备的不频繁连接而优化的连接。
LTE-M和NB-IoT与手机和平板电脑所使用的蜂窝版本始终在线的，耗电量大的架构不同，它们的设计非常有目的地，以保留IoT设备的电池寿命。尽管它们仍使用相同的LTE网络，但它们的运行架构并不旨在与最近的基站建立连续连接-蜂窝连接设备的最大电池消耗之一。LTE-M和NB-IoT将该架构与其他电池保存功能结合在一起，使设备在现场的预期寿命达到10年或更长。这解决了对基于蜂窝的物联网的那些主要反对意见中的第一个。
LTE-M和NB-IoT还通过一种架构来解决数据成本问题，该架构的运营成本使其仅使用交付间歇性数据批处理所需的小区网络，即可与其他类型的连接竞争。与典型的单元连接设备相比，这可以最大程度地降低数据成本。LTE-M和NB-IoT还消除了从客户和OEM的成本结构中扩展网络基础设施的费用。通过使用公共蜂窝网络基础架构，组织无需部署，拥有或维护网络。这些成本由无线运营商承担，这消除了物联网部署的运营成本。
这些技术针对IoT进行优化的另一种方式是，它们不需要传统LTE设备使用的物理无线电和架构-因为IoT不需要高水平的处理，数据吞吐量和处理-从而降低了这些设备的成本。
通过消除对电池寿命和成本的担忧，LTE-M和NB-IoT使从事IoT项目的工程师最终拥有了自IoT出现以来令人垂涎的无处不在的统一基础架构。无论您在哪里拥有酒吧，都可以拥有可利用相同数字基础架构的物联网。对于一长串用例来说，这是很重要的，包括食品和疫苗的冷供应链，远程医疗设备的远程医疗监控和工业设备的远程监控-所有这些都面临着连接性难题，而这些难题都可以通过普遍存在的细胞连接性来解决。
对于从事蜂窝项目的工程师，您可能会意识到涉及该技术的项目的注意事项。例如，由于蜂窝无线产品的附加认证障碍，包括监管机构（例如FCC / IC等），网络批准（例如PTCRB / GCF）和运营商批准，因此对于任何与蜂窝连接的设备而言，认证可能都是艰巨的（例如AT＆T认证）。与预先认证的蜂窝IoT套接字调制解调器和经验丰富的无线设计合作伙伴合作，可以加快认证过程，从而帮助您完成这些步骤。
对于从事蜂窝物联网项目的工程师来说，另一条重要的建议是如何将LTE-M和NB-IoT与互补的短程技术（如蓝牙）成功配对。蓝牙是LTE-M和NB-IoT的特别吸引人的补充，因为蓝牙可以与LTE-M / NB-IoT一起执行所有短距离设备到设备通信，并与LTE网络进行回程通信，仅在需要时。对于将蜂窝技术与其他技术（例如蓝牙）相结合的物联网项目，应注意如何将多个无线电设备共置在一处，以确保性能，避免干扰问题并确保获得认证。但是，通过正确的RF建模，天线选择和测试合作伙伴，可以轻松导航此过程。
蜂窝协议的两个新版本终于使关于蜂窝物联网的长期梦想成为现实，我希望看到将LTE网络用作其数据骨干网的部署数量呈爆炸性增长。现在可以轻松地将IoT部署到手机上可以看到条形图的任何地方，这肯定会为更大范围的IoT部署打开大门。