物联网无线技术LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、蓝牙5.0技术盘点

物联网无线技术LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、蓝牙5.0技术盘点,第1张

LoRa

LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。

LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。

大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。

一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。

80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。

针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。

虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。

ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

NB-IoT

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

蓝牙50

蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。

物联网的关键技术有低功耗广域网(LPWAN)、蜂窝移动(3G/4G/5G)、Zigbee和其他网状协议等。

一、低功耗广域网(LPWAN)

低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务,旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。

低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器,促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此,低功耗广域网只能以低速率发送小块数据,因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。

此外,同样,并非所有低功耗广域网都是一样的。如今,存在许可低功耗广域网技术(NB-IoT、LTE-M)和未经许可低功耗广域网技术(例如MIOTY、LoRa、Sigfox等)。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。

二、蜂窝移动(3G/4G/5G)

蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固,提供了可靠的宽带通信,并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是,它们会带来非常高的运营成本和电力需求。

虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用,但它们却非常适合特定的使用情形,例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外,像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统(ADAS)以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。

具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实(VR)的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输,以及一些对时间敏感的工业自动化应用。

三、Zigbee和其他网状协议

Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术(IEEE 802154),通常部署在网状拓扑中,以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比,zigbee提供了更高的数据速率,但同时由于网格配置而降低了能耗效率。

由于它们的物理距离短(《100m),Zigbee和类似的网状协议(例如Z-Wave、Thread等)最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常,Zigbee是WI-FI的完美补充,适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。

一篇文章看懂什么是NB-IoT和物联网

NB-IOT是一种物联网实现技术 同zigbee及wifi一样 属于物联网的重要分支 NB-IOT是基于基于蜂窝的窄带物联网,它拥有低功耗的特点 跟zigbee一样 但是传输速率要大于zigbee 而wifi则消耗较大的功耗 但是传输速率比它们都要大
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支援低功耗装置在广域网的蜂窝资料连线,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支援待机时间长、对网路连线要求较高装置的高效连线。据说NB-IoT装置电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝资料连线覆盖。

物联网丨一篇文章搞懂LoRa,SigFox,eMTC和NB-IoT之间的区别

都是远距离无线传输,只是各自的应用领域不同而已。

LoRa比较适合区域网,自己管理资料,自己架设基站进行资料处理,比如一个农场、一个蔬菜基地等。

NB-IoT较适合广域网部署,应用领域比较适合广泛部署,一个特征应用比如共享单车就比较适合NB而不适合LoRa,比较像是3/4G跟WiFi的关系。

LoRa:基站需要自己管理,可以类比为自己家里WIFI路由器,手机连结WIFI上网

NB-IoT:基站运营商已经给你建好,要传输付钱即可,资料走运营商网路,可以类比为目前的手机3/4G上网

LoRa、SigFox因为出现的时间较早,且较基于授权频谱的LPWA技术更为成熟,也可以规模商用,能够满足当时部分使用者的需要,因此获得了运营商的选择。在市场上,基于非授权频谱的LPWA技术,主要是LoRa、SigFox为主。

随着技术的进步和发展,到了2016年,NB-IoT和eMTC这两项技术出现了,并且这两项技术都采用统一的3GPP标准来扩充套件物联网。这项技术具有行业标准的属性,是开放的,并且采用的技术方向是向5G进行逐步演进,标准会不断的提升和演进。

一篇文章看懂什么是工业40

这篇接地气的文章告诉你——什么叫工业40 导读:工业40到底是个啥,本来答应给他单独讲一遍,后来一想,不如整理下材料和思路,一块分享给大家,所以今天就跟大家谈谈这个神秘的工业40吧。
早年从事过工业自动化行业,后来为了赚点讲课费做零花。

工业40第一重天:智慧生产
之前我们说过,生产装置和管理资讯系统也各自连线起来,并且装置和资讯系统之间也连线起来了。你有没有觉得还缺点什么?没错,就是生产的原材料和生产装置还没有连线起来。
这个时候,我们就需要一个东西,叫做RFID,射频识别技术。估计你听不懂,简单来说,这玩意儿就相当于一个二维码,可以自带一些资讯,他比二维码牛叉的地方,在于他可以无线通讯。
我还是来描述一个场景,百事可乐的生产车间里,生产线上连续过来了三个瓶子,每个瓶子都自带一个二维码,里面记录著这是为张三、李四和王二麻子定制的可乐。
第一个瓶子走到灌装处时,通过二维码的无线通讯告诉中控室的控制器,说张三喜欢甜一点的,多放糖,然后控制器就告诉灌装机器手,“加二斤白糖!”(张三真倒霉……)。
第二个瓶子过来,说李四是糖尿病,不要糖,控制器就告诉机器手,“这货不要糖!”
第三个瓶子过来,说王二麻子要的是芬达,控制就告诉灌可乐的机械手“你歇会”,再告诉灌芬达的机械手,“你上!”
看到了,多品种、小批量、定制生产,每一灌可乐从你在网上下单的那一刻起,他就是为你定制的,他所有的特性,都是符合你的喜好的。
这就是智慧生产。
工业40第二重天:智慧产品
生产的过程智慧化了,那么作为成品的工业产品,也同样可以智慧化,这个不难理解,你们看到的什么智慧手环、智慧脚踏车、智慧跑鞋等等智慧硬体都是这个思路。就是把产品作为一个数据采集端,不断的采集使用者的资料并上传到云端去,方便使用者进行管理。
德美工业40和工业网际网路的核心分歧之一,就是先干智慧工厂,还是先搞智慧产品。德国希望前者,美国希望后者。至于中国,我们就搞加,还是加这个东西好,正加反加都行。
工业40第三重天:生产服务化
刚才说了,智慧产品会不断地采集使用者的资料和状态,并上传给厂商,这个就使一种新的商业模式成为可能,向服务收费。我好多年前在西门子的时候,西门子就提出来向服务收费,当时我觉得这是德国佬拍脑袋想出来的傻×决定,但是现在我才明白这是若干年前就已经开始为工业40的生产服务化布局了。你对西门子的印象是什么?冰箱?你个糊涂蛋,西门子这些年已经悄然并购了多家著名软体公司,成为仅次于SAP的欧洲第二大软体公司了。
这个服务是什么呢?比如西门子生产一台高铁的牵引电机,以往就是直接卖一台电机而已,现在这台电机在执行过程中,会不断的把资料传回给西门子的工厂,这样西门子就知道你的电机现在的执行状况,以及什么时候需要检修了。高铁厂商以往是怎么做的?一刀切,定一个时间,到时间了不管该不该修都去修一下,更我们汽车保养没什么差别。现在西门子可以告诉你什么时候需要修什么时候需要养护,你要想知道,对不起,给钱。
再举个例子,智慧产品实现后,每一辆汽车都会不断地采集周边的资料,来决定自己的行驶路线,整个运输系统会完全服务化,任何人都不需要再买车,有一天也许自己开车会成为严重的违法行为,因为装置是智慧的,而人确是不可控的。
在这个阶段,所有的生产厂商都会向服务商转型。
工业40第四重天:云工厂
当工厂的两化融合进一步深入的时候,另一种新的商业模式就有要孕育而生了,这就是云工厂。
工厂里的装置现在也是智慧的了,他们也在不断地采集自己的资料上传到工业网际网路上,此时我们就可以看到,哪些工厂的哪些生产线正在满负荷运转,哪些是有空闲的。那么这些存在空闲的工厂,就可以出卖自己的生产能力,为其他需要的人去进行生产。
网际网路行业为什么发展的这么快,就是因为创业者只需要专注于产品和模式创新,不需要自己去买一个伺服器,而是直接租用云端的服务就行了。而目前工业的创业者,还是要不断地纠结于找OEM代工还是自建工厂中,这个极大地限制了工业领域的创新。当云工厂实现的时候,我预言中国的工业领域将出现一个比网际网路大百倍以上的创新和创业浪潮,那个时候这个社会的一切都将被深刻的改变。
工业40第五重天:跨界打击
网际网路行业天天说降维打击传统行业,什么谷歌小米阿里巴巴乐视,可是我告诉你,当工业40进入第五重天时,工业企业的跨界打击将比这些网际网路企业猛烈百倍。这个过程将从根本上撼动现代经济学和管理学的根基,重塑整个商业社会。
举个例子,一个生产手表的厂商,这个表每天贴着你的身体,采集你身体的各项资料,这些资料对于手表厂商也许没啥用,但是对于保险公司就是个金库,这个时候,手表厂商摇身一变,就能成为最好的保险公司。
当自动化和资讯化深度融合的时候,跨界竞争将成为一种常态,所有的商业模式都将被重塑。
工业40大圆满:黑客帝国
整个工业40过程,就是自动化和资讯化不断融合的过程,也是用软体重新定义世界的过程。
在未来,多元宇宙将在虚拟世界成为现实,一个现实的世界将对应无数个虚拟世界。改变现实世界,虚拟世界会改变;改变虚拟世界,现实世界也会改变。一切都在基于资料被精确的控制当中,人类的大部分体力劳动和脑力劳动都将被机器和人工智慧所取代,所有当下的经济学原理都将不再试用,还将有可能引发道德伦理问题。但是我相信有一些东西是不会变的,人类的爱、责任、勇敢,对未来和自由的向往,以及永无止境的奋斗。生生不息!
好吧,现在大谈黑客帝国似乎有些遥远,那就谈谈科理咨询的2016年德国汉诺威工业展与工业40标杆学习之旅吧!科理咨询带着学员都学到了什么呢?请关注随后的系列报道。

nb-iot和其他物联网的区别

nbiot和emtc应该是比较相似,因为都基于LTE技术
而其他非LTE系列的物联网就根本不同了

窄带物联网 nb-iot o为什么小写

NB-IoT是narrowbandinterofthings,即窄带物联网技术,是LPWA技术的一种。LTECategoryM2也被称为Narrow-BandIoT(NB-IoT)没有Cat-NB的说法

物联网《NB-IoT已经来了,LTE-V还会远吗

1、实现无人驾驶,单车智慧+汽车联网,两手都要硬
当前市场忽视了通讯网路对于无人驾驶的关键作用。之前大家讨论的更多的是单车智慧,而要实现最终的无人驾驶,必需单车智慧和汽车联网相辅相成,特斯拉事故已经说明,仅仅单车智慧是不够的。实现汽车联网的通讯网路必须具备低时延、大频宽的效能,实现车与车、车与路之间的通讯,而目前包括 NB-IoT、4G 等网路均不符合要求,必须要有专用的车联网通讯标准。
2、抢夺车联网标准,中国推出 LTE-V
中国是世界第一大的汽车市场,同时中国通讯产业又具备全球竞争力,出于通讯安全的考虑,中国工信部正在积极推动自主化的车联网标准。华为、大唐等主导的车联网标准 LTE-V 预计在 2016 下半年和 2017 上半年分步冻结,2018 年商用推广,抢在美国强制推广之前(DSRC)。同时,我国 8 月份将释出“智慧网联汽车发展技术路线图”,我们判断,LTE-V 将是其中的重要内容之一。

一篇文章看懂茅台为什么那么贵

历史悠久:贵州茅台酒独产于中国的贵州省遵义县仁怀镇,是与苏格兰威士忌、法国科涅克白兰地齐名的三大蒸馏名酒之一,是大曲酱香型白酒的鼻祖。

品质优越:被尊为“国酒”。他具有色清透明、醇香馥郁、入口柔绵、清冽甘爽、回香持久的特点,人们把茅台酒独有的香味称为“茅香”,是我国酱香型风格最完美的典型。

一张图看懂什么是物联网

物联网是网际网路的延伸,可以说是网际网路的一种应用。物联网通过各种感知装置,如射频识别、感测器、红外等,将资讯传送到接收器,再通过网际网路传送,通过高层应用进行资讯处理,达到“感知”的目的。

一篇文章弄懂什么是虹膜识别

美国智库 Acuity Market Intelligence
曾发表过一份《生物识别的未来》报告,报告显示,虹膜识别技术将在未来10—15年迅速普及,并占全球生物特征识别16%的市场份额,虹膜识别产品总产值也将达到35亿美元。毕竟无需赘言,在智慧手机之外,未来整个IOT产业的崛起理论上都可被视作虹膜技术普及的基石——你知道,当万物互联时代来临,资料安全牵一发而动全身,人们都在企盼一种与机器更安全的互动方式。
拜好莱坞所赐,如下场景早已被视作未来理所当然的一部分:某Boss级人物神色淡定或慌张地进入实验室等神秘部门,他只需要“看一眼”萤幕即可来去自如。事实上,虹膜识别并不是一个初生事物,基于虹膜扫描识别身份的理论认知可追溯到上世纪30年代,并于90年代逐渐实现商业化落地,如今也已应用在诸如金融, ,机场和军方等现实中貌似类似“神秘部门”的地方。但如你所知,人类历史的底层驱动力永远都是技术以及让技术大范围扩散的商业,遵循着与计算机,网际网路,智慧手机等颠覆性技术的相似步伐,如今虹膜识别也正在从特定领域推广至普通消费人群之中。最直观的例子当然来自三星刚释出的Galaxy
Note7,这是虹膜识别技术第一次被添置在真正意义上的主流旗舰智慧手机之上。
在不少人看来,考虑到三星之于手机产业链的掌控力和号召力,与去年富士通ARROWS NX F-04G以及微软Lumia
950XL等小众机型对虹膜识别的仓促不同(譬如识别时间过长),三星的入局有望起到某种带动之力——据报道,三星的加入甚至让与虹膜识别相关的企业股票也一度飘红。技术的成熟当然是另一方面。古往今来,人类一直对“精准识别身份”心向往之——而有理由相信,愈到未来,安全地告知机器“我是谁”这件事就愈加重要。
而在这件事上,至少看起来,虹膜识别可以做到更多。
你的唯一
大体而言,在所有常规生物特征识别(包括指纹,人脸,虹膜,声音,掌纹等)当中,由于虹膜自身的精准性,防伪性,唯一性,稳定性,主流学界通常认为虹膜是比指纹或者面部识别更“高阶”的识别方式,要知道,相比于指纹08%,人脸2%左右的误识率,虹膜识别低至百万分之一的误识率看起来几乎没有任何蛊惑性。
那到底何为虹膜人眼结构由巩膜,虹膜和瞳孔三部分构成,虹膜即是位于其他二者之间的圆环状部分,属于眼球中层,负责自动调节瞳孔大小,从而适应不同光照环境。而交叉错杂的细丝,斑点和条纹等细微之物构成虹膜大量独一无二的资讯特征,也因此具备了某种与生俱来的不可复制性(顺便一提,虹膜的唯一性同样存在于同卵双胞胎身上,后者DNA资讯重合度非常之高),其复杂度远超如今在智慧手机普及的指纹识别,有研究表明,虹膜识别准确性是指纹识别的1万倍。
可想而知,细小的动态特性让伪造虹膜变得几乎不太可能,至少目前,无论照片,假眼,乃至在隐形眼镜上列印(对了,当眼球剥离人体,虹膜也会随瞳孔放大从而失去活性),都几乎没办法欺骗机器对于主人虹膜的信赖。
而极强的稳定性是虹膜用于生物识别的另一利器。任何人在胎儿发育阶段形成之后,虹膜即终生保持不变,且几乎不会受到外部环境的干扰——在眼睑的庇护下,它不易受到外伤侵袭,更重要的是,目前看来,诸如红眼病,白内障,青光眼,沙眼结膜炎,近视眼手术这些常见的眼部侵扰都无法影响虹膜自身纹理。这意味着,虹膜不会出现指纹解锁时易磨损,灵敏度低,蜕皮或者潮溼而致使手机无法识别的困扰。
另外,最后想说,相较于指纹,虹膜中远距离的非接触式采集无疑要卫生许多。
怎么用
很好理解,虹膜识别技术能将虹膜资讯特征转为密码储存。
在具体的实现路径上,拿Note7来说,在前置镜头同侧增加了IR
LED与虹膜摄像头,在识别过程之中,前置摄像头辅助虹膜摄像头确定持机者的大体轮廓,再经由IR
LED发射红外光源(虹膜识别无法用最常见的彩色可见光感测器,要用独立的红外感测器,以保证能为暗光下使用),虹膜摄像头通过光源扫描持机者虹膜资讯,然后将虹膜资讯转为编码,与已知密码进行比对,以最终决定是否解锁。通常来说,相比录入指纹时的繁琐,初次录入虹膜要迅捷许多,大概只需要几秒钟;而当用户试图用虹膜解锁手机时,根据视讯演示,虽不比指纹,但仍谈得上灵敏。
而直觉便知,虹膜识别的应用场景可被延伸至萤幕解锁之外,譬如Note7提出的一种场景方案是新增了一个“安全资料夹”,通过虹膜解锁存放一些包括应用,照片,便签在内的私人资料或资讯(你知道,每个人都有一些“不可告人”的小秘密),让其独立于其他手机资料之外,唯有虹膜可以开启,算是上了份双保险。
在我看来,这一功能也在很大程度上回应了业界对于虹膜识别普及性的担忧——事实上,至少在现阶段,作为科技急先锋的虹膜识别与已然成熟的指纹识别并非取代关系,而更接近于不同场景中的互补或进阶,Note7的安全资料夹即是如此,你大可将其视作指纹之后的第二道安全防护,里出入神秘部门也得布防重重关卡不是
嗯,在告知机器“我是谁”这件事上,人类经历了各种密码,数字证书,硬体KEY(譬如U盾)等多种方式,有理由相信,身份识别的下一幕很大程度上将由虹膜等生物特征识别完成。其实追溯人机互动历史,一个清晰的脉络是:主流计算装置的每次形态改变,必然伴随着人机互动难度下降,而随着虹膜等识别技术的完善,人类与机器之间的“信任关系”势必将迈向一个新篇章。
未来由现实铺就,而“未来已经来临”。在科技领域,未来十年将会令过去的十年黯然失色,但愿这其中会有生物识别技术很大的功劳。

1999 年,麻省理工学院(MIT)的 Kevin Ashton 在他关于 RFID 标签的演讲中提出了“物联网”一词。他这样描述自己的愿景:现在的计算机和互联网几乎完全依赖人类来获取信息然而问题是,人们的时关的复杂数据。假如计算机能在不依赖我们任何帮助的情况下收集数据,了解一切事物的话,那么我们就可以用它们来跟踪并计算每一个‘物’,从而大大减少浪费和损失,降低成本。我们就能知道什么时候需要对‘物’进行更换、修理或是召回;就能知道这些‘物’是否处于最佳状态。”

在当时,物联网(IoT)上的“物”被设想为可以计数的东西。它们存在于一系列相对简单的应用中,比如运输箱上的 RFID 标签;用于掌握车位是否停满的停车场出入口系统;以及酒店的迷你吧,可以记录您晚上消费的零食并自动将费用计入您的账单。最初,单独的计数系统只是作为自主的独立应用而运行。

而现在的 IoT 则具有更广泛的视角,更强调对累积数据的后期处理。因此,这就需要把单独的应用与云存储保持连接,并通过互联网实现远程控制。IoT 所需的网络规模可能难以想象,而要让这种情况成为现实需要绝对可靠的连接,从一开始就设计在产品中,并在整个产品生命周期都要经过充分测试。

传统的产品开发工作中经常会遇到一个个孤岛、一次次返工和碰壁。PathWave 平台可以支持敏捷的互联设计工作流程。它在一个平台之上集成了是德科技值得信赖的设计和测试软件,可以让您加快进行产品开发。在产品开发路径中,每个步骤都是相互连通和集成的。

定义“物”的性质和规模

自 1999 年以来,IoT 已经扩展到机器对机器(M2M)通信和应用领域,例如制造行业和公用事业(天然气和电力)。虽然自动化在制造业中已有一席之地,但 IoT 和所谓的工业互联网都支持更高程度的自动化,同时也提高了制造流程的灵活性和效率。支持远程和前瞻性维护的新工具就是其中的例子,它们可以降低成本,提高竞争力。

这些趋势影响了对 IoT 实施规模的预测,预计到 2020 年,各行各业中互联的“物”将达到 150 亿至 500 亿之巨。针对颠覆性的新型 IoT 相关业务的进一步预测表明,其潜在收入将比 IoT 硬件和网络供应的收入高出许多倍。

2018 年 2 月,IoT Analytics 根据已组装和分类的 IoT 项目对 IoT 前十大细分市场进行了排名。排名前三的细分市场均属于工业物联网(IIoT)应用领域。

1 其中,智慧城市由 2016 年的排名第二跃升至第一位。智慧城市中最受欢迎的应用有智能交通、公用设施、照明、环境监控和公共安全。

2 排名第二的细分市场是互联行业。最受欢迎的应用是设备监控和互联机械的远程控制,如起重机、叉车,乃至整个矿山和油田。

3 互联建筑是 2016 年以来增长最大的细分市场。大多数应用涉及设施自动化,有助于降低能源成本。

从工作的角度来定义,物联网中的“物”可以是任何固定或移动的自然物体或人造物体,能够通过网络传输数据。以货物运输、车队管理和船运为例,在这些行业中,智能 BLE 标签使得物流公司能够对位置、速度、运输和存储情况进行跟踪。另一个例子是火炬气监控。无线声学传感器可以监控阀门,控制流向炼油厂火炬烟囱的气流阀门,从而提高合规性,降低由于未能及时检测并修复故障阀门而导致的碳氢化合物损失。

2018 年 IoT 十大细分市场

IoT 支持技术

按照近期趋势,可能只有一部分器件会使用有线连接(如 USB、以太网、光纤),大多数的 IoT 器件将会采用无线技术。这包括用于移动支付的近场通信(NFC),用于无人值守远程气象站的地球同步卫星,以及蓝牙®、无线 LAN(WLAN)、ZigBee、点对点无线电、蜂窝等等。

网络将需要应对具有不同通信要求的各种独特器件。一方面是简单的无线器件,如电池供电的传感器和执行器,它们可在无人值守的情况下连续运行数年,传输非常少的数据。而在另一方面,对于频谱的使用,那些高带宽、任务关键型业务和器件(如电力系统或医疗器件)无论如何都需要有持续、可靠和超级安全的连接。

要给每个器件提供唯一标识,需要巨大的 IP 地址空间。由于 IPv4 寻址空间非常有限,目前需要使用集中器(如路由器和网关),因此端到端地使用 IPv6 寻址将会是 IoT 器件的关键推动因素。IPv6 具有几乎无限的地址空间,支持为数十亿器件提供唯一地址。

访问云网关

对于大多数 IoT 业务模型而言,基于服务器/云的大数据分析和机器学习非常关键。IoT 使用 M2M 通信来收集数据,并在分布广泛的“物”(如传感器或执行器)和云智能之间路由控制消息。许多拓扑结构将网关节点作为“物”和“云”之间的聚合点(图 2)。

网关的复杂程度各不相同。例如,Wi-Fi 接入点包括 IP 路由器,并且还可能包括从以太网和 Wi-Fi 到 ADSL 或其他固定线路协议的转换。更复杂的网关则可能包括使用“边缘”或 “雾”应用来进行编程的重要计算资源,这些应用能够进行本地决策。

在通信成本比较低,时延可以容忍的情况下,IoT 实施倾向于使用简单的网关,然后将大部分数据路由至“云”,以便进行分析和制定决策。在通信成本比较高或者具有严格时延要求的情况下,通常会指定复杂的网关节点。这些网关可以远程进行维护和配置,并且它们会监控本地的一系列“物”。路由到云的流量可能包括偶发的状态更新,或是超过本地监控阈值时触发的警报(例如,温度超过最高值或有入侵者时触发的警报)。

许多可穿戴应用和一部分家居自动化应用利用智能手机来提供用户界面或充当网关节点。由于 Wi-Fi 几乎无所不在,因此它成为了许多 IoT 应用的首选。如果无法使用固定线路或 Wi-Fi  链接,那么通常会使用蜂窝协议。可穿戴应用和围绕智能手机的家居自动化应用中经常用到蓝牙。如果需要通过缩短距离来提升安全性,那么可以选择 NFC。ZigBee、Z-Wave 和 Thread 为家居自动化和智能能源器件可以提供强大的低功耗网状网络。

ISA10011a 和 WirelessHART 中包括跳频技术,可意提高安全关键型 IIoT 应用的d性。新兴的低功耗广域(LPWA)技术(如 LoRa 和 SIGFOX)不仅具有 ZigBee 等技术的成本、低复杂性和低功耗优势,而且能通过窄带、低数据速率协议支持更长距离的传输。

IoT映射技术与工作范围

图 3 所示为按工作范围划分的 IoT 技术。无线标准社区使用邻近(proximity)、WPAN、 WHAN、WFAN、WLAN、WNAN、LPWA 和 WWAN 等术语来指示范围。

许多制式可用于器件与网关之间的短距离连接。为了促进未来的发展,在连接新器件的同时,新的标准也在迅速形成和演进。目前,有超过 60 种传统制式和新射频格式用于 M2M 和 IoT 相关应用。其中一些制式,如蓝牙、WLAN 和蜂窝,已经被广泛使用。而另一部分制式,如 ZigBee 和 Thread 也在特定的市场领域崭露头角。

为了加速将产品推向市场,一些公司开发了相对容易创建的专有解决方案,因为这些解决方案具有低数据速率、低功耗传输和低互 *** 作性要求。这种方法可能逐渐会被淘汰,因为市场的全球化正在推动器件通信从采用专有设计转为采用标准化解决方案。

物联网垂直市场和产品

1 智慧城市-精心优化物联网物联网设备

无论是在智慧城市还是在任何其他物联网应用中,物理设备都发挥着核心作用。智慧城市项目
需要成千上万的物联网设备。这些设备必须具有更低的能耗和出色的性能,同时能够抗干扰,
安全可靠。在智慧城市中,所有物联网设备与基础设施之间都必须随时随地保持无线连通性。这种连通性必须没有任何间隙,安全可靠,并能同时提供高质量的语音和数据业务。在智慧城市中,物联网设备将可能通过低功耗广域网(LPWAN)进行 *** 作。该网络中既包括专有选件,也包括开放标准选件。如此多的无线连通性技术混杂使用,让智慧城市中的物联网设备在设计与测试上充满挑战

网络是智慧城市的支柱,其性能和容量极限至关重要。是德科技的测试解决方案帮助您利用逼真的流量在实验室中进行极限测试。此外,网络的安全性也非常关键。

打造智慧城市,需要作为中心智能网络枢纽的混合网络与大量物联网设备进行复杂的交互。将这些互联对象放在单一网络中,会给黑客留下可趁之机。利用是德科技的网络可视性解决方案,让智慧城市中的家居用品、电话等基础设施和设备全面得到安全保障。

2 医疗物联网-确保智能医疗设备高度可靠;经过优化,安全放心

医疗物联网设备的联网数量正在不断攀升。尤其在医院里的部署更为密集,其中大部分设备都是拥挤在 24-GHz 频段运行。在这个频段内,还有大量 Wi-Fi 和非 Wi-Fi 设备与医疗物联网设备争夺频谱资源,干扰连通性,导致网络经常掉线,以及在传输关键警报时故障频发。这对于医疗物联网设备来说,问题非常严重。因为这些设备必须要时时刻刻保持正常运转,不能受任何干扰,甚至在传输过程中哪怕是丝毫的数据中断,都有可能会对患者的生命造成威胁。这张信息图概述了干扰对医疗物联网设备的影响,以及可以采取哪些步骤把干扰其降到最小。

3  工业物联网(IIoT)解决方案

工业物联网(IIoT)正在改变工业生产的方式。工厂过去给人的印象是拥有大量机器、人员和制造产品的复杂体系,现在它们正在向自动化和智能化迈进。工人正在被机器人所取代。

工业物联网产品需要能完成更艰苦、更长久的工作,在某些情况下使用寿命要达到 10 年以上。无论在怎样的环境条件下运行,它们都必须无缝协作。由此带来的挑战是,如何为工业物联网设计产品,以满足包括可靠性和安全性在内的这些要求。无论您设计的是哪种物联网产品,是德科技都能为您提供帮助,确保对它进行全面优化,以便在工业物联网中生存和发展。我们的解决方案能够让您更迅速、更准确、更经济高效地设计和测试工业物联网产品。

4 智能家居

提供性能值得信赖的低功耗物联网设备,打造令消费者倾心不已的互联家居

智能家居正在成为大众生活中的主流。很多传统家庭在日常生活中已经使用了至少一件或多件物联网设备。许多新建住宅从一开始就采用物联网技术进行了设计。据 Gartner 公司预测,到 2022 年,典型的家庭居室内可能包含 500 多件智能设备。

各种智能家居设备的功能虽然各不相同,不过作为工业物联网设备,它们遵守着很多相同的连通性和低功耗要求,智能家居物联网设备也存在许多相同的技术挑战。是德科技拥有卓越的解决方案和专业技术,可以帮助您将智能家居物联网设备从设计转化为成功的产品。

5 物联网可穿戴设备

在优秀的电池使用寿命与强大的功能之间实现良好平衡

可穿戴设备随处可见。根据预测,仅在 2020 年可穿戴设备的销量就将高达 411 亿件。物联网设备的数量如此巨大,竞争将会异常激烈。

成功的可穿戴设备必须做到不只是 “酷”,还要价格经济,性能可靠。在工作时,它不能干扰其他设备,自身也不能受干扰的影响。它必须在功能和能效之间达到绝佳的平衡,以确保更持久的电池使用寿命。当您致力于创造下一个 “热门” 的可穿戴设备时,是德科技正在努力确保您的产品具有出色的功能和能效,在同类产品中脱颖而出。


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