接上篇：《物聯(lián)網如何工作——第1部分：傳感器》

本文是“物聯(lián)網如何工作”系列的第二部分，我們將以簡單易懂的方式介紹物聯(lián)網的關鍵要素。

物聯(lián)網解決方案由四個基本要素組成：

• 傳感器
• 網絡連接
• 數(shù)據(jù)處理
• 用戶界面

在上一篇文章“物聯(lián)網如何工作——第1部分：傳感器”中，我們學習了如何在物聯(lián)網應用中收集數(shù)據(jù)。下一步是將數(shù)據(jù)發(fā)送到基于云的服務平臺進行處理。那么它是如何到達那里的?

在本文中，我們將集中討論列表中的第二個要素：網絡連接。

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什么是網絡連接?

網絡連接是物聯(lián)網難題的一部分，它使“事物”能夠相互交流和交換數(shù)據(jù)。網絡連接可以通過有線或無線網絡實現(xiàn)。然而，有線網絡不適合大多數(shù)物聯(lián)網應用，因為其覆蓋范圍僅限于網線可到達的區(qū)域。大多數(shù)物聯(lián)網應用需要更大的覆蓋范圍，因此我們將在本文中集中討論無線網絡連接。

物聯(lián)網連接選項

物聯(lián)網有許多網絡連接選項，如蜂窩移動、衛(wèi)星、Wi-Fi、低功耗廣域網(LPWAN)和藍牙。

選擇網絡連接選項時，有許多因素需要考慮：覆蓋范圍(可以發(fā)送數(shù)據(jù)的***距離)、帶寬(可以發(fā)送多少數(shù)據(jù))、功耗(電池續(xù)航時間)、成本、可靠性和可用性等。

***網絡連接選項將具有大范圍、高帶寬、低成本和低功耗。不幸的是，這種連接技術還不存在，例如，增加覆蓋范圍往往會增加功耗，而增加帶寬通常會增加成本。

讓我們來看看物聯(lián)網最常用的一些網絡連接選項。在文章的結尾，您可以看到一個非常簡單的表格來比較和總結這些選項。

低功耗廣域網 (LPWAN)

低功耗廣域網(LPWAN)，如Lora和Sigfox，相對較新的，只有少數(shù)國家擁有全國范圍的低功耗廣域網。據(jù)麥肯錫稱，在2017年，低功耗廣域網覆蓋了全球20%的人口。此外，麥肯錫預計，到2022年，低功耗廣域網將覆蓋全球100%的人口。

很明顯，低功耗廣域網(LPWAN)有兩個重要特征：

• 低功耗(使用可持續(xù)數(shù)年的小型電池)
• 遠距離通信(以公里為單位)

LPWAN技術基于間歇性發(fā)送少量數(shù)據(jù)的概念(例如，一天幾次)，這使得低功耗成為可能。

LPWAN的一個用例是智能廢物管理，其中垃圾箱配備有液位傳感器，僅在需要時清理。在這種用例中，偶爾向云端發(fā)送少量數(shù)據(jù)就足夠了。與其擁有一個實時監(jiān)控系統(tǒng)，不如擁有能夠維持很長時間(例如幾年)的電池和每個垃圾箱合理的網絡連接成本。

蜂窩移動

蜂窩移動連接是最常見的選擇：它是您手機用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一種網絡連接方式。蜂窩移動連接有許多好處，它是一種可靠的選擇，除了高帶寬之外，它還提供遠距離通信。蜂窩移動連接也具有良好的可用性(與目前的LPWAN不同)。

缺點是，蜂窩移動連接具有相對較高的成本和較高的功耗。然而，有一些新的蜂窩網絡旨在解決這些問題，其中之一就是窄帶物聯(lián)網(NB-IOT)，這是一種利用現(xiàn)有蜂窩網絡基礎設施的LPWAN技術。

由于其高功耗和高成本，對于許多物聯(lián)網用例來說，蜂窩移動連接不是***選擇。但是，它可以用于跟蹤遠距離移動的昂貴資產(如車輛、船運集裝箱等)。

衛(wèi)星

衛(wèi)星通信具有高帶寬和高范圍，但它也有較高的功耗。衛(wèi)星通信的好處是它可以在地球上任何地方工作。因此，如果您需要接收集裝箱在海洋中航行信息的話，衛(wèi)星通信可能是唯一選擇。

藍牙低功耗和Wi-Fi

藍牙和Wi-Fi是近距離通信的***選擇。它們比LPWAN具有更高的帶寬，比衛(wèi)星和蜂窩移動網絡的功耗更低。

除了傳統(tǒng)的藍牙，還有一個更新的版本，叫做藍牙低功耗(BLE)。BLE使用的技術能夠實現(xiàn)更低的功耗，它只需要傳統(tǒng)藍牙所需能量的一小部分。

使用藍牙/Wi-Fi的物聯(lián)網用例的一個例子是醫(yī)院(或其他室內)資產跟蹤。通過使用多個藍牙/WI-FI接入點，您可以通過三角測量來確定資產的位置。

總結

下面的一個表格，是對上面介紹的網絡連接選項進行了非常簡單的總結。

據(jù)我們所知，所有的選擇都有利弊，正確的選擇取決于您的具體物聯(lián)網用例。

物聯(lián)網工作流程的下一步是什么?

到目前為止，我們已經通過傳感器收集數(shù)據(jù)，并使用網絡解決方案將數(shù)據(jù)發(fā)送到云服務平臺。接下來，我們必須使數(shù)據(jù)有用，這意味著我們需要處理它。敬請關注我們的下一篇文章“物聯(lián)網如何工作——第3部分：數(shù)據(jù)處理”!