现在,有非常多的网络链接物联网,例如蜂窝网络(2G、3G、4G)、卫星、WiFi、蓝牙、RFID、NFC、LPWAN(lora、nb-iot等)和以太网都是连接传感器和设备的方式。那么,这些网络该怎么选?
当你为自己的工厂、设备搭建物联网的时候,应该从哪些角度选择?这里提供了一种思路——在功耗、距离和带宽之间进行平衡。
功耗、距离和带宽
如果有这样一种网络,消耗的电力极小,信号覆盖范围极大,又能传输大量的数据(高带宽),同时还资费还特别便宜,那么这种物联网网络就是完美的,可惜所有优势全占的网络并不存在,各个网络都只占据一两个优势。
每种应用场景都必须在功耗、距离和带宽之间进行平衡,我们把各种应用场景按照这三种分成三组:
1)功耗大,范围大,带宽大
要在长距离以无线方式传输大量数据,需要耗费大量的能量。一个很好的例子就是你的智能手机。你的手机可以远距离接收和传输大量数据(如视频),但手机的耗电量很大,你需要每1-2天给它充电一次,而且资费很贵。
能够满足这种要求的连接有4G和卫星。
当传感器或设备在信号塔的覆盖范围内时,使用4G网络。当传感器或设备不在信号塔的覆盖范围内的户外,例如,在海洋游轮,山谷,荒漠区域实现这种需求只能用卫星了。
2)功耗低,范围小,带宽大
为了降低功耗,同时还能发送大量数据,你必须减小范围。
这种情况包括WiFi、蓝牙和以太网。
以太网可以理解为网线连接,所以它的范围很短。WiFi和蓝牙都是无线连接,带宽高,功耗比蜂窝和卫星低。然而,你以离开家门手机就会断开wifi连接。
3)低功耗、远距离、低带宽
为了在保持低功耗的同时增加范围,必须减少发送的数据量。
LPWAN的nb-iot和lora就是为这种场景量身打造的。
LPWAN只发送少量的数据,这使得他们能够在几十公里范围内运行,并且耗电量极少。例如,农用湿度传感器不需要发送大量数据,可能每隔几个小时才发送一个数字(湿度水平)。你也不希望这个传感器消耗大量的电能,因为它无法连接电源,需要靠电池来运行。由于农业覆盖范围很广,WiFi和蓝牙达不到这个范围。
LPWAN对于许多物联网应用非常有用。他们允许海量的传感器远距离收集和发送数据,同时电池可以好几年不用更换。虽然它们数据发送量少,但大多数传感器不需要传很多。然而,这些类型的应用程序通常需要物联网网关来工作。
总之,物联网通讯方式的选择更多是功耗、传输距离和带宽之间的平衡,考虑到你自己的需要,在根据不同网络的特点进行选择。