NB-IoT使用900MHz频段来部署NB-IoT,有些运营商部署在800MHz频段。主要包含窄带物联网(Narrow Band -Internet of Things)技术。
NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。
在2016年在7个城市(北京、上海、广州、深圳、福州、长沙、银川)启动基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外场规模组网试验,以及6个以上业务应用示范。2018年将开始全面推进国家范围内的NB-IoT商用部署。
无线有线总线,我前面看的文章给大家分享一下。
第一部分,通信控制策略选择
当前智能家居作为物联网一个比较火的分支已经开始慢慢地走入普通老百姓的家庭, 作为一个才接触或者接触不深的普通用户如何在各种狂轰乱炸的智能家居广告中,各种大公司渲染的智能家居生活场景中选择自己合适的智能家居解决方案是一个非常头疼的问题。
当前常用通信技术方案
从实现控制通信技术方案来讲可以归类为有线方案(通过有线介质传递控制信号) 、无线方案(通过无线电波传递无线信号)两大类。
常用有线控制方案又分(RS485总线,CAN总线,KNX总线,IO直控(通过线路的干节点通断传递信号))
常用无线控制方案又分(中短距离zgb,zwave,315/433/24G非组网双向,315/433ASK,WIFI,远距离Lora ,NBIOT(有通信收费))
两分类方案可靠性分析
有线 >无线
由于有线信号传递是通过物理介质,电压的震动变化传递信息,在线路布线规范的情况下受外界的干扰极小,在可靠性的大方向上无线则受制于传输距离,传输范围内的电磁环境,通信组网延时等因素影响存在不能将控制信息传递到被控设备的情况。最直观的例子就是大家用座机打电话给座机电话声音是非常清晰地,但是用手机打电话给手机,或者座机打给手机则有时候会出现通信断断续续的情况。所以有线的可靠性要高于无线。
有线控制方案中: IO直控>总线
IO直控由于是通过通断信号直接输入给控制系统或者嵌入式单片机,中间不经过任何的数据调制,转换,通就是通,断就是断,单片机能非常清晰和清楚的获得通断信号,从而做出执行反应,几乎是没有延时实时发生。
各类总线通信则是通过专用的通讯协议芯片将需要传递的信息调制转换为标准的总线电平信号通过一定频率的电平信号震动来传递信息,中间多了信息程序处理转换和电平转换两个环节。两种方式各有优劣势,现有有线控制方案中一般两种被组合使用。IO直控稳定可靠,但是传输的指令数据有线,两线只能传递0/1,通俗可以理解发电报,总线稳定可靠略低,但是总线两线则可以传输各种控制指令,可以把它理解为可以传输任意信息的电话线。
无线控制方案中: NBIOT>Lora > wifi > zgb/ zwave > 315/433/24G非组网双向 > 315/433ASK
NBIOT由于是基于运营商的手机网络,理论上有信号的地方就能连接控制,但是由于模块价格偏贵和需要支付运营商通信费用,现在还不能大规模应用与家庭,但是在共享单车,智能电表,智能充电桩。。。等比较分散的商业项目应用非常广泛。
Lora也是最近非常热的一个无线通讯技术,集合了双向通信,无线抗干扰能力强,自动调频避开拥堵,通信距离远,上电即可通信等优点,后续再智能家庭中的应用肯定会越来越多,现阶段发展也是受制于模块费用偏贵,体积偏大,组网加密通信体系还不够完善等因素还没有大规模应用。
Wifi由于各大芯片厂商的加入现在价格非常便宜可以堪称廉价,由以前几十元到现在的几元只用了不到2年的时间,被广泛的应用到各种智能单品。但是由于路由组网,网络延时等原因,在大房子大规模应用还是有其局限性,例如停电来电后,需要等待其连接网络才能受控,一个情景执行可能有不一致等情况。
zgb/ zwave 作为老牌的短距离自组网无线通讯协议在几年前的无线通讯方案中可谓风光无限,现在由于wifi的冲击已经慢慢的被边缘化,从当时设计这套通信规则的人来讲,自组网是非常好的一个方式,也非常有远见,但是短距离制约了其发展,对网络布点非常考验经验,你至少要做到在其通信范围内有一个备用节点可以备用,否则一旦关键节点故障,通过这个关键节点的控制设备都会脱网不能控制。同时由于组网需要时间,也不能通电立即运行。适合于面积较小的房子控制,房子一旦大了延时就会非常明显。
315/433/24G非组网双向,这个相当于就是各大厂家自由发挥的比较多没有统一的标准和协议,要点对点,还是多对点,还是点对多,还是多对多全靠厂家后台设置匹配,由于没有标准的组网规则协议,这个的稳定可靠全靠厂家的基本功。通信距离短也不适合大房子应用。
315/433ASK,该方案现在主要传输2262和1527编码无线信号,在世界范围内都是用得比较广的短距离无线通信协议,没有组网的感念,信号直达,简单,控制方便,模块成熟,成本可控,被大规模应用,淘宝上有成千上万种模块可以选择自由组合,扩展非常灵活,劣势就是没有反馈。
通信技术方案选择总结
如果你房子比较大选择有线控制是不二的选择。
如果房子偏小对控制实时性可靠性要求不高,可以选择无线方案。
个人觉得作为家庭控制而言,毕竟这些都是高频使用的设备,有线方案前期布线是多了一个环节但是后期会很省心推荐使用有线为主无线为辅的方案,布线有遗漏的地方用无线去弥补。
第二部分,联网控制策略选择
智能家居作为物联网的重要组成部分,联网控制已经作为一个基础的标配控制方式。现在大家应该被各种云控制的广告包围着吧,各种大数据,智能AI的营销是不是也有耳闻呢?是不是会觉得这些概念都很高端,很前卫。
那什么是云控制,什么是大数据?
简单通俗一点讲就是,你家里老婆什么时候回家,小孩什么时候回家,燃气阀是否开启,传感器探测到你上了几次卫生间,现在家里是否有人。。。这些信息通过家里的智能设备先传递到商家的服务器,然后你的手机通过账号密码连接到商家服务器,商家的服务器将相关的数据推送给你,让你知道家里的状态,你通过手机控制 *** 作家里的设备几点开,几点关,通过商家的服务器控制到你家里的智能设备,这就是云控。 手机<->商家服务器 <-> 家里智能设备。
你吃喝拉撒的这些控制数据累计多了就是大数据。
统计了几个月你每天都是7点上厕所,AI有可能认为你每天都是7点钟上厕所,然后突然又一天7点自动给你把厕所灯打开了,然而你今天想睡懒觉。。。。 这就是AI。
站在开放物联网云平台商角度:
现在有非常多的免费物流网云平台,小米的生态,京东的生态,阿里的生态。。。。大家的思路都是想让智能家居或者家电厂家把所有的设备挂上去,在云端实现对所有设备的管理和控制,现在很多基础服务都是免费的,就像当初的淘宝免费一样,后续这个就说不清楚了。这个是云商的非常精明的盈利模式,自己不用花很多精力去开发各种各样的硬件设备,只需软件平台就能整合各种硬件资源创造财富,同时通过大数据分析各种设备上传的各种数据和用户使用习惯来提炼更大的商业价值。
站在智能家居或者家电设备厂家的角度来看:
自己没有精力或者技术搭建云平台,有个免费的刚好省事,也能广告宣传自己云了一把,感觉云了就高级了。同时能收集用户数据,一举多得!
不知道大家注意了没有,这里面这个环节少了一个用户的角度,上面两种利益群体都是将用户或者说用户所购买的设备、在细一点是用户所购买设备所产生的各种数据作为一种资源,为大数据分析或者更大的布局提供服务。牺牲了用户的小我成就了平台商的大我。
站在用户的角度出发:
1,我是否愿意将我家里的各种设备交给平台商管理?选择平台之后你没得选择,赶紧打开你的手机控制app看看厂家给你预制的隐私协议吧,你可以选择不用,用了我就要收集你的数据。
2,家里所有的设备在云端给人的感觉是否安全? 当家里只是一两个插座的时候可能觉得还无所谓,但是是你家里所有的家用电器,各种探测器,电量数据,视频数据都在云端的时候呢,即使是非常安全的,但是是没有安全感的。
3,平台商服务宕机,设备被黑怎么办?当所有设备有规律的连接到平台之后,在平台的后台是能对这些规律的数据进行分析的,对黑客或者有坏心眼的人也更有诱惑力,想想让几百万个家庭同时电视关闭,水阀全部关闭,带来的轰动效应和影响力绝对可以上头条!
4,我的数据我只想我自己知道行么?现在各种渠道、软件都充斥着用户数据收集的手段,选择云端相当于把自己家庭运行状况数据全部上传。不管是平台商和其他商家都会保证不泄露用户数据,都会说客户第一,但是数据肯定会被平台商或者商家用来分析。这个就看自己感觉了。
作为一个普通用户的基本需求:
1,能安全控制自己家里的设备。
2,不想自己的各种控制数据被上传,泄露,保证自己的隐私。
有没有好的方案供大家选择?
作为一个技术爱好者回答是肯定的!动态域名端口转发
端口数据转发工作原理:只是作转发,不做存储。动态域名提供商服务的设备可以说是千奇百怪各种各样,当然转发的数据也就是各种各样了,在动态域名提供商瞬间转发的杂乱无章、毫无规律的数据大海中要去找没有规律的规律可谓是毫无意义,对黑客的兴趣大大降低,一个宕机也不会影响其他用户。
比较基础的方案是:在拥有公网的动态IP的前提下(南电信北网通的宽带)通过设置动态域名和端口转发自己来搭建一条通道不受各种平台的制约,直接和设备建立连接。
不是技术宅不懂设置,难道就没有更好的方案了么?
这里要讲一下国内比较出名的动态域名厂家就是花生壳了,我记得高中的时候就知道他的存在了。现在10多年过去了这个公司依然还在,同时不断改进,同时期的科迈好像就要差一些了。花生棒硬件的出现给这个解决方案带来了福音,抛开了动态域名申请和路由器端复杂的设置,同时内外穿透使用体验和使用各种云一样,数据不被存储,只转发。也就是你可以不需要拥有公网的动态IP,随便一根网线可以上网就可以,云端填用户名密码,这里填入域名和端口。
最近蒲公英路由器的发布也带来了第二种便捷的联网方案,可以将手机和智能设备之间架起一个独立的网络。
从而实现 手机<->家里智能设备的直接连接。
联网控制方案选择总结
1、家里只是简单的开关插座通断电非核心设备,不在乎数据是否被收集,可以选择云服务方案。
2、家里采用的是系统解决方案,涉及到各种功能系统,对隐私和安全比较在意,选择本地网络+转发控制方案
上面只是我从一个普通用户角度出发所阐述的观点,不是推销花生壳的产品。
一直以为只有自己才想到这些,万能的淘宝给了无数的技术达人以空间,让技术宅的方案能和触及到普通消费者。 具体的大家点击推荐链接去细细的品味!
在完成了基础的通信方案略选择和联网控制策略后,下一讲我将给大家讲解认识智能家居和现在的智能家居能给我们带来什么。
原文来之大家可以自己去看看,如有侵权联系我删除~~~ 原文链接
中国三大运营商都在大力发展物联网业务,物联网卡和NB物联网卡已成为物联网领域的重中之重。谈到物联网,很多人都在想大力发展NB物联网意味着什么。使用现有的2G、3G和4G网络以及移动网络信号是否不方便?物联网卡的不同应用场景
高速率业务:主要使用3G、4G技术,例如车载物联网设备和监控摄像头,对应业务特点要求是实时数据传输。
中等速率业务:主要使用GPRS技术,例如居民小区或超市的储物柜,使用频率高但并非实时使用,对网络传输速度的要求远不及高速率业务。
低速率业务:业界将低速率业务市场归纳为LPWAN市场,即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术,多数情况下通过GPRS技术勉力支撑,从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。
目前低速率业务市场急需开拓,而低速率业务市场其实是最大的市场,如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器,此类设备在生活中出现的频次很低,但汇集起来总数却很可观,这些数据的收集用于各类用途,比如改善城市设备的配置等等。
此时NB-IOT网络就应运而生,NB-IoT是指窄带物联网技术。NB-IOT聚焦于低功耗广域(LPWA)物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。目前三大运营商已完成全国性主要地区的覆盖。
目前nb-iot物联卡具备以下优势
·大连接:每一个扇区可以支持10万个连接,与现有无线技术相比,NB-IoT可以提升50~100倍的接入数。
·广覆盖:比传统GSM网络增益20GB,一个基站提供的覆盖面积是以往的10倍。
·低功耗:NB-IoT节电技术DRX和PSM,通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电的目的通常可以保障电池拥有5年以上的寿命。
·广应用:由于NB-IoT具有覆盖广、连接多、成本低和功耗低的优点,故其非常适合应用于低功耗设备,广泛应用于多种垂直行业。
·易使用:体积小,只需要搭配相应的NB-IOT模组,不占用内任何电路板空间。
·简单计费:NB物联卡的内部通信芯片、通信协议和资费政策较传统物联网卡有较大区别,支持定向连接,资费更优。
NB物联网卡和普通物联卡的区别有哪些?中景元物联指出合适NB-iot的应用场景非常多,对适合使用NB-iot的领域来说,机会非常多。从物联网企业家的角度来看,这等于是在扩大一个新的市场。在物联网时代,信息产业的传统运作模式正在被打破。
物联网(TheInternetofThings,简称IOT),即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网并不是个新鲜的概念,20多年前,物联网概念由比尔盖茨首次在他的《未来之路》中提起。只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。
2005年本人从事电表行业软件开发工作时,就接触过电力公司的远程抄表系统,这其实就是物联网的一种行业具体应用。传统的远程抄表系统均为集中抄读方式,即使用集中器通过485/MBus/PLC/Lora/Zigbee等有线或无线方式抄读目标设备的数据,如水表、气表、电表、传感器等。但是,有线存在布线困难问题,无线存在各种通信质量问题:如PLC难以避免噪声干扰、Lora通信速度较慢、点对点传输、ZigBee存在组网不可控现场通信质量差等。那有没存在一种通信技术,直接把设备数据上传到系统平台呢?这也是有的,一般方案是通过GPRS模块通信。但GPRS模块依然存在供电功耗和流量资费问题,因而没有很好地应用普及和推广。
2016年基于授权频谱(Licensed)的NB-IoT新型技术,很好的解决了GPRS的功耗问题,也因其大容量、覆盖广、高安全性等优势,在众多物联技术中脱颖而出,成为业界关注的焦点。具体来说,NB-IoT优点如下:
广覆盖:在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,可更好满足厂区、管道井、井盖等这类对深度覆盖有要求的地方。
低功耗:模块在平时处于休眠状态,每天可根据程序设定自动唤醒上传数据,若没有收到请求的命令,模块会自动进入休眠,终端模块待机时间可长达8年。
低成本:与LoRa相比,NB-IOT无需自建基站,通讯稳定可靠。
大连接:同一基站可比现有无线技术提供50-100倍的接入数。
基于以上优点,NB-IoT通信技术可方便应用在以往难以应用远抄技术的领域,也使得传统远抄技术方案变得更简单,让设备通信更简单、更可靠。可广泛应用在各种行业中,比如:智能路灯、智慧停车、烟感气感监测、智慧消防、智能门锁、智慧水务、智慧井盖、智慧农业等行业应用。
目前,中国三大运营商正大张旗鼓地进行相关NBIoT通信基础建设,NBIoT相关行业应用也已初成规模。像NB-IOT在水表市场已小有突破,少数企业2018年出货实现了百万量级。燃气表龙头金卡智能,2017年全年试挂不足2万台,中间经过客户小批量试挂、中批量验证,2018年其出货量达到70万台。
凡事有利就有弊,那NBIoT通信技术应用有什么缺点呢?
传输数据少。基于低功耗的机制,注定了NBIoT只能传输少量的数据到远端,因此正式应用时要么单次传输字节数少,要么传输数据间隔长。比如智能水表、气表,一般是24小时传输一次数据。这意味着依靠实时数据分析的行业应用难以推广此技术。此外,还存在寿命到期电池更换的麻烦。
通信成本贵。目前NBIoT通信模块还是偏贵,主流芯片厂家主要有紫光展锐、华为海思和联发科,一块NBIoT模组在20~50元左右。通信流量上,电信是20元一年,包年时间多相对便宜,中国移动资费差不多,若设备量大还有议价空间。一块水电表零售价也就一两百元,NBIoT模组就吃掉了一大块成本。
技术待成熟。虽然中国各大运营商号称投入大量人力物力财力进行相关建设,NBIoT技术还不是很成熟。本人所在公司系统平台于2017年底就和电信云平台进行了系统对接,目前接了近万台NB-IoT电表和水表。发现电信平台依然在不断地更新升级,曾经在某商厦安装了300多块NBIoT电表,结果导致基站出现故障,后经电信技术人员积极抢修才恢复正常。诚然,电信云平台后面是华为公司作为技术支撑,实力强大,想必不久将来技术会成熟稳定。
平台对接难。电信的IOT平台走的是CoPA协议,CoPA协议对接方面复杂。虽然华为电信物联网平台上资料齐全,要和电信开放平台对接,还是要花不少时间。2017年公司研发部门安排专人花了2个月才对接好,为兼容传统tcp、udp通讯,后期又对设备通讯服务进行了优化处理,前前后后花了大概半年时间才完全稳定。因此,这对于一般传统企业还是有一定技术门槛的。
可以说,物联网是通向未来智能世界的万物互联必由之路,下一个万亿元级的通信业务,蕴育着巨大的市场空间,是未来促进社会发展刺激GDP增长的重要驱动力。NB-IoT通信技术,使得万物互联成了可能,将会普及到各个行业中。预计未来几年,物联网行业将因技术的更新换代呈现爆发性增长,拭目以待!物联网中间件与互联网中间件的区别主要体现在以下几个方面:
1 网络连接方式:物联网中间件需要支持不同的物联网协议,如ZigBee、LoRa、NB-IoT等,而互联网中间件则主要支持TCP/IP协议。
2 数据传输量:物联网中间件处理的数据量通常比互联网中间件要少,但是数据需要实时传输和响应。
3 安全性:物联网中间件需要特别考虑安全性,因为物联网设备通常涉及到人身安全和财产安全等问题,而互联网中间件则主要考虑数据安全和隐私问题。
4 网络稳定性:物联网中间件需要考虑网络的稳定性,因为物联网设备可能分布在不同的地方,网络环境不稳定,而互联网中间件则相对更加稳定。
5 数据处理能力:物联网中间件需要具备较强的数据处理能力,可以对海量的数据进行实时处理和分析,而互联网中间件则更加注重数据存储和查询。
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