物联网是一个综合的 社会 信息系统工程,涉及渗透到国民经济和 社会 生活等各个领域。 家电领域应用只能算得上冰山一角,作为一个庞大的产业链,涉及渗透到 社会 的方方面面。
物联网
具备感知判断、有效传输、智能控制、理性处理等属性,将人与人、人与物之间的交流拓展到物与物之间,但不能脱离互联网,必须建立在互联网发展到一定程度基础上。
物联网在家电领域应用
家庭物联网,主要对象是智能家电设备,利用网络通信技术、自动控制技术将家庭各类智能家电组成家庭物联网,构建一个高效的家电智能设备管理系统,从而提升家居便利性、舒适性,实现智能的居住环境。一般要物联网控制主机、智能家电终端、手机app等。
目前来说对于普通家庭来说实现智能的居住环境难以实现。 智能家电终端设备的购买这是很大一笔开销,普通家庭本身经济压力大,目前阶段这是富人们畅享的生活。
例如物联网冰箱;可能会识别带有电子标签食品信息,从而对储存的食品进行信息管理。同时冰箱还与各种网络连接,采取就近原则向超市订购所需食品,我们只要在手机上进行支付即可。
当前物联网已经深入到农业,工业,城市建设,医疗等等众多领域。将各种各样的终端设备接入网络中。
电器联网最常见的就属智能家居领域了,智能家居是物联网最常见的一种应用场景,小到一个插座,一盏灯或是窗帘,大到电视、空调、热水器。还有各种厨房电器都可以联网控制。接入到万物互联的这张大网中。
物联网在农业或是智慧城市建设领域中,常见的是将各种环境传感器联网控制。可以实时采集监控PM10、PM25,温度、湿度、二氧化碳、一氧化碳或者土壤酸碱度等等各种环境参数,通过联网可将数据发给控制中心,对数据进行统一管理和分析。
在安防领域,可以将摄像头联网,可以通过手机实时的查看监控图像,哪怕远隔千里,也能随时拿出手机查看,非常的方便。在智慧城市的建设中,可以对接公安的网络系统,加之摄像头的人脸识别功能,可以帮助寻找嫌疑人逃犯。
本文分享自华为云社区《一文带你了解NB-IoT标准演进与产业发展》,作者:万万万。
我们都知道,物联网的场景和手机、电脑在使用的传统互联网是不太一样的。那么,就无线通信场景而言,物联网有什么样的特点呢?首先,感知层的物联网设备在进行数据收发的时候,那些数据包是比较小的,并且收发的频率也是比较低的,有的时候每天只需要发送不到十个数据。其次,为了提高物联网设备的使用寿命,这些设备对能源的消耗是比较小的,所以这也要求设备在通信的时候功耗也是要比较低的。
总结起来,就是无源、小包、偶发的通信需求。基于这样的场景需求,就要求通信网络必须要是功耗低,覆盖广的,也就是LowPowerWideArea的场景。
在LPWA场景当中,当下最热门的一项技术莫过于NB-IoT通信技术。它被广泛使用于现如今的公共事业、城市管理当中,所以了解NB-IoT的技术细节以及解决方案对学习物联网就显得很重要了。
本文将带大家详细了解NB-IoT标准演进与产业发展。
NB-IoT技术标准最早是由华为和沃达丰主导提出来的,之后又吸引了高通和爱立信等一些厂家。从一开始的NB-M2M经过不断的演进和研究,在2015年的时候演进为NB-IoT,在2016的时候,NB-IoT的标准就正式被冻结了。当然,NB-IoT的标准依然在持续的演进当中,在17年的R14当中就新增了许多特性,到了R14版本,NB-IoT具有了更高的速率,同时也支持站点定位和多播业务了。在2020年7月9日最新召开的会议上,NB-IoT这项技术已经被正式接纳为5G的一部分了。
这一事件对于NB-IoT来说有一个什么样的好处呢?当NB-IoT这项技术被归为5G的标准之后,也就是说,即使是通过NB-IoT接入网络的物联网设备,最终也可以连接5G核心网,享受5G的边缘计算、网络切片等一些服务。所以,这一事件对于NB-IoT来说是非常非常重要的。但是由于现阶段的NB-IoT并不支持接入5G网络,所以该技术在后续仍需要经过不断的演化和技术的演进才能进入5G网络当中。
图1全球运营商LPWA技术选择分布
从上图可知,全球大多数的运营商在进行LPWA技术选择的时候都是先选择去部署一张NB-IoT的网络,之后再去部署一张eMTC的网络。其原因在于运营商都是倾向于先去部署一张他们本来没有的网络,因为之前没有像NB-IoT这样的网络去支持低功耗广域网的场景,并且也从来没有专门为了设备去设计一张网络供物联网终端设备来使用。
之前所使用的运营商网络其实都是给人来使用的,为了方便人们的通信,所拥有的语音通信以及越来越高的传输速率等等。但是NB-IoT不一样,这张网络速率是非常慢的,人类去使用的话体验肯定是非常差的,但是这张网络对于底层的设备来说是非常合适的。原因之一是因为覆盖范围非常广,另一个原因是能耗低,速率低等。至于eMTC这张网络,它的速率相对于NB-IoT是要高的,并且还支持语音通信,所以它与用户现在正在使用的2G网络是比较相近的。所以在2G网络退网之后,运营商就可以选择使用eMTC去代替2G网络来进行使用,这就是大部分运营商选择先部署NB-IoT网络再部署eMTC网络的原因。
对于运营商来说,除了有选择技术的问题之外,另一个就是频谱选择的问题,因为这是一个避不开的问题。如果要满足低功率广域网的场景的话,网络的频段要够低,因为它既要满足广覆盖,还要满足网络的穿透性。大部分感知层的物联网设备,像气表、水表等,它们是被放在厨房的柜子里的,相当于是被层层遮蔽的,如果网络穿透力不够的话是没有办法跟设备进行连接的。
图2全球运营商NB-IoT频谱选择
同时,频段越低穿透性越强,频段越高穿透性越弱。所以由图2可以看到,对于运营商来讲,他们相当于把最合适的一部分频段都拿出来了。所以大部分的运营商都是在700到900M这一部分也就是SubG频段来进行部署。当然,也有少数的部分像中国联通他有一部分是放在1800M。所以在上文中提到的,NB-IoT网络主要是部署在SubG频段的,而不是说全部都是在SubG频段原因就在于此。
另外,由于NB-IoT的网络是基于4GLTE的网络的。所以运营商会在4G的基站中选择一部分基站去做软件升级来作为NB-IoT的基站。但是中国联通不一样,因为中国联通的4G基站就是基于3G基站升级得到的。所以就相当于它可以直接使用3G1800MHz的基站升级得到NB-IoT的基站,所以联通经过基站平滑升级之后,就直接在1800M使用NB-IoT网络,节省了很大的成本。这也就是为什么中国联通可以在1800MHz部署NB-IoT网络。
除了网络技术,基站和频段之外,如果想要使用这个网络也得有支持设备与基站连接的芯片。所以华为早在R13就推出了Boudica120芯片,由于它推出的比较早,所以芯片的功能并不是特别强,只支持SubG频段,并且也不支持移动性这些在R14才演进的特性。所以基于R14的一些新特性,华为又推出了Boudica150芯片来满足新特性的使用。
图3NB-IoT产业生态
图3为NB-IoT技术的应用情况,其实NB-IoT所涉及的领域是比较多的。像水表、气表、路灯、智能停车等等应用当中都有涉及。
物联网技术的应用如下:
智慧城市管理就是要利用物联网、移动网络等技术感知和使用各种信息,整合各种专业数据,建设一个包含行政管理、城市规划、应急指挥、决策支持、社交等综合信息的城市服务、运营管理系统。
智慧城市管理运营体系涉及公安、娱乐、餐饮、消费、土地、环保、城建、交通、水、环卫、规划、城管、林业和园林绿化、质监、食药、安监、水电电信等领域。还包含消防、天气等相关业务。以城市管理要素和事项为核心,以事项为相关行动主体,加强资源整合、信息共享和业务协同,实现政府组织架构和工作流程优化重组,推动管理体制转变,发挥服务优势。
智慧医疗利用物联网和传感仪器技术,将患者与医务人员、医疗机构、医疗设备的有效地连接起来,是的整个医疗过程信息化、智能化。智慧医疗使从业者能够搜索、分析和引用大量科学证据来支持自己的诊断,并通过网络技术实现远程诊断、远程会诊、远程会诊、临床智能决策、智能厨房等功能。
同时,它还可以惠及医生,整个医疗生态系统的每个群体(如医学研究人员、药品供应商和保险公司)。建立不同医疗机构之间的医疗信息集成平台,整合医院之间的业务流程,共享和交换医疗信息和资源,跨医疗机构还可以实现网上预约和双向转诊,这使得社区的“小病”社区、大病住院、社区居民的康复就医模式成为现实,极大地提高了医疗资源的合理配置,真正做到了以患者为中心。
物联网( Internet of Things )是指设备到互联网的连接。汽车,厨房电器,甚至心脏监视器都可以通过物联网连接。随着物联网在未来几年的发展,更多的电子设备将加入物联网的阵营。
术语和基本定义
预测、趋势和市场
BI Intelligence 预计到 2020 年地球上将有超过 240 亿的物联网设备,约为人均 4 台,当我们接近这个阶段时, 60 亿美元 将流入物联网解决方案,包括应用程序开发,设备硬件,系统集成,数据存储等。然而这些投资在 2025 年将产生 13 万亿美元的效益。
有三个主要实体将使用物联网生态系统:消费者,政府和企业。
物联网平台
一个物联网设备连接到另一个以使用 Internet 传输协议传输信息。 物联网平台 作为设备传感器和数据网络之间的桥梁。
以下是当今市场上的一些顶级物联网平台:
物联网安全和隐私
随着设备因 物联网 而变得更加智能 ,安全和隐私 已成为消费者和企业的主要关注点。事实上,根据 2016 年 Vormetric 的数据报告,敏感数据的保护被列为企业中最受关注的(占被调查者的 36%)。
网络攻击也是一个越来越大的威胁,因为更多的设备被连接到网络。黑客可以 *** 控连接的汽车,关键基础设施,甚至人的家。因此,一些科技公司正在关注网络安全,以确保所有这些数据的隐私和安全。
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