2020年值得關注的5種無線物聯網通信趨勢
一切都將變得無線。根據Gartner的最新預測，從2019年開始，僅企業和汽車市場的物聯網(IoT)連接將增長21%，到2020年將達到58億個端點。
隨著新無線標準在現有技術基礎上的應用不斷擴大，預計未來一年將迎來更多物聯網里程碑。與此同時，我們將看到不斷上升的無線電資源挑戰，并將采取創新方法來解決這些挑戰。
隨著物聯網領域的快速發展，以下是您今年可以預期的五大無線趨勢。
1. 無線新標準的日益普及
從5G和Wi-Fi 6到藍牙5.0和基于標準的低功耗廣域網(LPWAN)協議，我相信在2019年剛剛起步的無線標準在2020年的成熟和采用方面將有一個巨大的飛躍。
5G無處不在，隨著第16版(預計將于2020年晚些時候最終確定)的發布，3GPP正朝著“完整的5G愿景(full 5G vision)”努力。該版本包括用于超可靠的低延遲通信(URLLC)的新技術，并且相對于當前版本在移動性，功耗和頻譜效率方面進行了許多改進。包含新功能的裝置和設備正在進一步發展。
全新的Wi-Fi 6.0(也稱為802.11ax)與以前的產品相比，不僅數據傳輸速度快30%到40%，而且在人口密集的地區也有更好的效率和性能。藍牙5.0及其衍生產品藍牙5.1和5.2，可實現更精確的位置查找，極大地提高了范圍和吞吐量。在LPWAN領域中，NB-IoT和LTE-M等基于運營商的標準繼續發展，而諸如ETSI TS103357的新開放標準應運而生，以補充Sigfox和LoRa / LoRaWAN等專有解決方案。
2. 跨垂直行業的無線應用
在所有垂直領域，無線技術的采用將繼續增加。在過去的幾年中，所有無線技術都取得了顯著的進步(例如，更快的速度、更低的延遲、更高的服務質量)，并且它們可輕松用于各種產品中以快速安裝和部署。尤其是在對傳感器和遙測的連接性要求極高的IIoT用例中，無線解決方案變得越來越重要。
用于提高運營效率以及過程透明性和可持續性的工業數字化仍在進行中，這為整個無線解決方案提供了巨大的機會。在這種情況下，連接的設備和傳感器成為后端機器學習和AI解決方案的重要推動者，而后端機器學習和AI解決方案嚴重依賴數據的可用性和可靠性來履行其對智能數據分析的承諾。
3. 帶寬需求急劇增加
無線設備的指數級增長將不可避免地伴隨著帶寬使用的不斷增長。為了滿足這種需求，聯邦通信委員會已為電信服務提供了額外的許可無線頻譜。通常用于電視廣播的600 MHz頻段中的某些頻率現在可用于5G“低頻段”模式。借此，蜂窩移動運營商將致力于將其網絡延伸到大多數農村地區，實現全國范圍的5G覆蓋。
與專用的許可頻段不同，無許可頻段由于其無限的可訪問性，將面臨來自大量共存的無線網絡的日益嚴重的擁塞。來自Wi-Fi，Zigbee，Bluetooth，Thread等技術的無線電流量已經淹沒了免許可證且可在全球范圍內使用的2.4 GHz頻譜。隨著越來越多的無線協議將其用于遠距離大規模物聯網部署，具有更多區域劃分的免許可證Sub-GHz頻段正在迅速趕上。同時，我相信跨系統干擾的挑戰將會越來越大。
4. 促進頻譜效率和無線電共存的新方法
鑒于有限的無線電資源日益緊張，將開發和采用更多的創新技術，以減輕在同一無許可證頻段內運行的相鄰無線電系統之間的干擾。網關的片上解決方案可以管理不同2.4GHz技術的共存，以減輕性能下降和數據丟失的風險。例如，在使用Wi-Fi時關閉Zigbee，或者延遲Wi-Fi傳輸以提高藍牙消息的可靠性。
在諸如LPWAN之類的非同步網絡中，需要物理層上的高級技術來提高頻譜效率并增強抵抗來自其他系統的干擾的魯棒性。具體來說，低帶寬使用、短廣播時間和跳頻的組合可以在不影響電池壽命的前提下將網絡可靠性和可擴展性提高幾個數量級。
在2020年，我們將看到為解決無許可證頻譜中的干擾問題而專門設計的LPWAN技術的采用將有所增加。
5. 越來越多地使用軟件定義的無線電技術
軟件無線電(SDR)是一種RF通信方法，其中大多數信號處理任務是使用軟件或固件而不是專用無線電芯片完成的。SDR是一項先進的無線電技術，需要大量的軟件開發。因此，當前并非所有無線解決方案都將這種方法納入其設計。
從用戶的角度來看，基于SDR的技術在定制方面具有很大的優勢。通過在網關/基站上進行軟件升級，可以輕松地在現有和將來的現成IT硬件上實施修改或改進無線系統功能。更重要的是，SDR方法允許相同的硬件平臺(即IoT網關)支持多個頻段和無線電協議，以簡化部署，同時提供與現場舊有無線電設備的向后兼容性。
在2020年及以后不斷出現新的無線協議和標準的過程中，SDR技術將迅速獲得關注，并推動IoT體系結構的可擴展性和互操作性。
總結
無線物聯網格局正以驚人的速度變化，以適應對互聯設備的爆炸性需求。在帶寬需求飛漲的同時，隨著越來越多的無線標準爭奪它們在免許可證頻譜中的地位，無線電干擾的挑戰將變得更加明顯。確保無線性能可靠的創新技術將成為公司無線基礎架構長期生存的關鍵。同時，SDR設計將被證明有助于設計靈活、高性能和面向未來的無線網絡。
