Compararea tehnologiilor fără fir în IoT de Arthur Rowley

Internetul Lucrurilor (IoT) a schimbat modul în care interacționăm cu „lucrurile” în moduri profunde. Internetul Lucrurilor (IoT) a schimbat modul în care interacționăm cu „lucrurile” în moduri profunde. De la casa ta preferată de distracție, gestionarea flotei, până la automatizarea casei, IoT se aplică aproape fiecărei industrii. Pentru a permite interacțiunea impecabilă și schimbul de date între produsele IoT, cum ar fi încuietori inteligente pentru uși, senzori medicali și ceasuri inteligente, trebuie să aveți cea mai bună tehnologie wireless.

cu toate acestea, gama de cerințe ale aplicațiilor IoT variază enorm de la caz la caz. Ca atare, trebuie să alegeți cea mai bună tehnologie wireless IoT pentru cazul dvs. unic de utilizare. Vestea bună este că există multe opțiuni wireless excelente din care să alegeți. Vestea nu atât de bună este că nu există o soluție de conectivitate unică.

pentru a vă ajuta să alegeți soluția de comunicare potrivită pentru viitorul dvs. proiect IoT, vom compara tehnologiile wireless comune în IoT și aplicațiile lor ideale.

deci, să începem.

Compararea tehnologiilor Wireless IoT

LPWANs

această tehnologie wireless este noul fenomen în IoT. LPWAN-urile oferă comunicații cu consum redus de energie, costuri reduse, pe distanțe lungi, necesare pentru rețelele IoT la scară largă. Transmițătoarele LPWAN sunt optimizate pentru consumul de energie, funcționând pe baterii mici, ieftine, care durează ani de zile. Tehnologiile LPWAN oferă conectivitate pentru aplicații și dispozitive care necesită transfer de date rar, viteze reduse și mobilitate redusă, cum ar fi senzorii IoT. Permiterea comunicării a mii de senzori pe zone largi, menținând în același timp un consum redus de energie, face ca LPWANs să fie incredibil de util pentru adoptarea IoT.

unele aplicații includ monitorizarea consumabilelor, monitorizarea mediului, detectarea ocupării și urmărirea activelor. De asemenea, este important să rețineți că LPWAN-urile cuprind diferite tehnologii și standarde concurente. Exemple de tehnologii LPWAN care operează în spectrul licențiat sunt LTE-M și NB-IoT, iar operarea în spectrul fără licență include Sigfox, MYTHINGS și LoRa.

diferite tehnologii LPWAN au grade diferite de performanță în diferite scenarii. De exemplu, scalabilitatea și calitatea serviciilor pot fi probleme semnificative cu tehnologiile fără licență și consumul de energie pentru LPWAN-urile licențiate. Asigurați-vă că luați în considerare standardizarea LPWANs pentru a vă asigura securitatea, fiabilitatea și interoperabilitatea rețelei IoT.

celular (4G/5G)

rețelele celulare oferă comunicații de bandă largă fiabile pentru piața mobilă de consum, cum ar fi streaming video și aplicații de apel vocal. Cu toate acestea, aceste tehnologii wireless au un consum mare de energie și costuri operaționale ridicate.

acest lucru face ca conectivitatea celulară să fie excelentă pentru aplicațiile care nu utilizează rețele de senzori alimentate cu baterii, cum ar fi gestionarea flotei, rutarea traficului, infotainment în mașină, telematică a flotei și multe altele. În schimb, conectivitatea celulară servește ca un backhaul superb folosind LPWANs pentru a vă conecta la dispozitive și senzori IoT. Cellular se conectează apoi la cloud pentru a furniza datele IoT.

în spațiul IoT, tehnologia celulară, cum ar fi 5G cu latență ultra-scăzută și suport pentru mobilitate de mare viteză, este de așteptat să fie viitorul realității augmentate și al vehiculelor autonome. Cu o latență de comunicare de zece ori mai mică decât 4G, 5G face, de asemenea, o opțiune excelentă pentru aplicații critice în timp, cum ar fi mașinile IoT industriale, sănătatea conectată și siguranța publică.

de asemenea, noile tehnologii celulare precum NB-IoT și LTE-M sunt poziționate pentru a permite diferite tipuri de aplicații IoT prin reducerea cerințelor de energie și a costului datelor pe senzor. De exemplu, puteți utiliza tehnologia wireless NB-IoT pentru senzori de mediu la distanță pentru a măsura diferite elemente meteorologice, cum ar fi presiunea, umiditatea, vântul, temperatura și multe altele.

aceste dispozitive compatibile NB-IoT vor furniza actualizări regulate dintr-o locație la distanță, asigurând în același timp un consum redus de energie. Acești senzori ar putea dura peste un deceniu sau mai mult.

Wi-Fi

Wi-Fi este inarguably tehnologia wireless cele mai utilizate pe scară largă astăzi. La fel ca cellular și LPWANs, există diferite versiuni de Wi-Fi, inclusiv 802.11 b, 802.11 n, 802.11 a, 802.11 g și 802.11 ac. Aceste standarde variază semnificativ în ceea ce privește interferența semnalului din surse externe, viteza datelor și costul.

o diferență esențială față de alte tehnologii wireless este că Wi-Fi transmite la frecvențe mult mai mari. Aceasta înseamnă că poate transporta mai multe date. Cu toate acestea, Wi-Fi are cerințe mari de putere și o acoperire limitată. Aceste probleme, plus limitări în scalabilitate, fac Wi-fi mai puțin răspândit în spațiul IoT.

Wi-Fi poate fi o alegere excelentă pentru cazurile de Utilizare IoT care nu utilizează dispozitive alimentate cu baterii, nu necesită o rază mare de acțiune și trebuie să transmită cantități mari de date. Ca atare, este utilizat în principal în mediile de acasă și de afaceri pentru conectarea routerelor de internet la dispozitive precum smartphone-uri, computere, gadgeturi inteligente pentru casă și sisteme de securitate.

cea mai recentă generație Wi-Fi, Wi-Fi 6, oferă o lățime de bandă îmbunătățită a rețelei pentru un transfer de date îmbunătățit pe dispozitiv, chiar și în medii aglomerate. Acest lucru ajută la stimularea infrastructurii Wi-Fi publice, îmbunătățind în același timp experiența clienților cu servicii digitale în sectoarele de divertisment și de vânzare cu amănuntul.

Zigbee și alte protocoale Mesh

aceasta este o altă tehnologie wireless cu rază scurtă de acțiune care funcționează la 2,4 GHz și consumă foarte puțină energie. Este standardizat ca IEEE 802.15.4 și este de obicei implementat într-o topologie de plasă pentru a transmite datele senzorului IoT pe mai multe noduri de senzori pentru o acoperire extinsă.

în timp ce Zigbee împărtășește multe asemănări cu Bluetooth LE, rețeaua sa mesh poate suporta până la 65.000 de noduri, ceea ce este de două ori mai mult decât poate găzdui BLE. Zigbee are, de asemenea, rate de date mai mari decât LPWAN, dar este mai puțin eficient din punct de vedere energetic.

datorită gamei sale scurte de mai puțin de 100 de metri, Zigbee și alte tehnologii de plasă, cum ar fi Z-Wave, sunt ideale pentru aplicațiile IoT cu noduri distribuite uniform în imediata apropiere. Acest lucru face ca Zigbee să fie o alegere excelentă pentru aplicațiile de automatizare a locuinței, cum ar fi comenzile HVAC, iluminatul inteligent, contoarele inteligente, energia casei, monitorizarea securității și termostatele inteligente.

Bluetooth și BLE

Bluetooth este o tehnologie de conectivitate cu rază scurtă de acțiune care se încadrează în categoria Wireless Personal Area Networks. A fost inițial conceput pentru căști fără fir, dar de atunci s-a extins în multe aplicații, cum ar fi controlere de jocuri video, Imprimante, difuzoare și multe altele.

tehnologia Bluetooth este, de asemenea, crucială pentru spațiul IoT din ce în ce mai mare, inclusiv aplicațiile industriale și casele inteligente. Spre deosebire de Wi-Fi, Bluetooth este o opțiune de conectivitate wireless cu lățime de bandă mare, cu rază mică de acțiune, cu putere redusă, care funcționează la banda ISM de 2,4 GHz. Poate fi folosit în topologii de rețea star, mesh, broadcast și point-to-point. Aceasta susține 2 Mbps transfer de date, cu un maxim de opt dispozitive conectate.

există două versiuni Bluetooth, și anume Bluetooth Low Energy (le) și Bluetooth Classic, utilizate în mod obișnuit în aplicațiile de streaming. Pe de altă parte, Bluetooth Low Energy acceptă un debit mai mic de date și extinde durata de viață a bateriei dispozitivelor Bluetooth prin reducerea semnificativă a consumului de energie.

dispozitivele IoT compatibile cu BLE sunt de obicei utilizate împreună cu dispozitive inteligente, cum ar fi smartphone-ul dvs., care ajută la furnizarea de date în cloud. Datorită cerințelor sale reduse de energie, BLE este acum utilizat pe scară largă în dispozitivele IoT, cum ar fi ceasurile inteligente și încuietorile inteligente ale ușilor. Rețelele BLE beacon sunt folosite pentru a descoperi noi inovații de servicii, cum ar fi livrarea de conținut, navigarea în magazin și promoțiile personalizate.

6. RFID

identificarea prin radiofrecvență (RFID) utilizează unde radio pentru a transfera cantități mici de date dintr-o etichetă RFID către cititori pe o distanță scurtă. Această tehnologie wireless IoT poate funcționa fie în afara liniei de vedere, fie atunci când este atașată cu etichete care pot fi citite în câțiva centimetri sau chiar câțiva metri în raza de acțiune.

atașarea etichetelor RFID la toate echipamentele și produsele dvs. vă permite să vă urmăriți activele și inventarul în timp real pentru un lanț de aprovizionare optimizat și o mai bună planificare a producției și a stocurilor. Acest lucru a adus o revoluție majoră IoT în industria logistică, asistență medicală și retail.

Revoluția RFID IoT permite noi aplicații IoT, cum ar fi oglinzi inteligente, rafturi inteligente și auto-checkout, în sectorul comerțului cu amănuntul. Pentru asistență medicală, RFID facilitează aplicații IoT, cum ar fi sistemele de urmărire a pacienților din spitale, inventarul automatizat și urmărirea și gestionarea echipamentelor spitalicești costisitoare.

ce trebuie să căutați în tehnologiile Wireless pentru aplicația IoT

diferite aplicații IoT au cerințe specifice diferite. Ca atare, este esențial să vă asigurați că alegeți tehnologia wireless potrivită pentru proiectul dvs. unic IoT. Iată câteva dintre lucrurile cheie pe care trebuie să le căutați în tehnologiile wireless:

• calitatea serviciilor

unul dintre lucrurile cheie de luat în considerare atunci când alegeți o tehnologie wireless pentru proiectul dvs. Pentru a asigura un QoS excelent și fiabilitatea tehnologiei dvs. wireless, verificați rata de recepție a datelor. De obicei, o rată ridicată de recepție a datelor asigură transmiterea datelor critice IoT atunci când este necesar cel mai mult pentru a răspunde în timp util la probleme iminente.

• scalabilitate

alegerea unui protocol IoT scalabil este crucială pentru extinderea rețelei, deoarece tot mai multe dispozitive finale sunt adăugate în viitor. O modalitate excelentă de a determina scalabilitatea este numărul de dispozitive IoT acceptate sau mesajele zilnice care pot fi transmise de o stație de bază.

• consumul de energie

dispozitivele și senzorii alimentați cu baterii trebuie să fie eficienți din punct de vedere energetic pentru a reduce ciclurile de reîncărcare și înlocuirea bateriilor, ceea ce poate avea un impact semnificativ asupra cantității de date pe care le trimiteți sau le primiți. De asemenea, consumul redus de energie poate reduce drastic costul total de proprietate, ajutându-vă să atingeți obiectivele de afaceri durabile.

• mobilitate

transmisia de date de mare viteză de la dispozitivele finale facilitează aplicațiile IoT cheie, de exemplu, telematica flotei și siguranța lucrătorilor.

• securitate

pentru a asigura securitatea și integritatea datelor în timpul transmisiei, alegeți criptarea pe mai multe straturi cu sisteme robuste de autentificare și identificare.

• managementul rețelei

în funcție de complexitatea strategiei IoT și a cazului de utilizare, trebuie să determinați cine va gestiona rețeaua și dacă aveți instrumentele și resursele de automatizare necesare pentru a o susține.

• gama

de obicei, cu cât modularea este mai densă, cu atât frecvența este mai mare și cu atât intervalul devine mai mic. Acest lucru afectează, de asemenea, capacitatea de a penetra obstacolele. Ca atare, alegeți intervalul potrivit în funcție de cazul dvs. specific de utilizare. De exemplu, Wi-Fi, Zigbee sau Bluetooth pot fi opțiuni excelente pentru aplicațiile inteligente pentru casă, deoarece nu necesită linie de vedere, oferă o gamă mai bună și pot transmite mai multe date.

concluzie

după cum ați văzut, există multe tehnologii wireless excelente pentru aplicațiile IoT. Cu toate acestea, nici o tehnologie nu este unică. Ca atare, alegerea celei mai bune tehnologii wireless depinde în primul rând de cerințele și nevoile specifice ale proiectului IoT. De asemenea, evaluarea corectă a lățimii de bandă, a consumului de energie, a QoS, a gestionării rețelei, a securității și a gamei vă poate ajuta să vă restrângeți opțiunile și, în cele din urmă, să alegeți cea mai potrivită tehnologie pentru cazul dvs. de Utilizare IoT.

dacă nu doriți să navigați singur în spațiul IoT complex și în continuă evoluție, există experți IoT care vă pot ajuta să luați decizia corectă din opțiunile de tehnologie wireless IoT disponibile.

despre autor:

Arthur Rowley este un scriitor pasionat specializat mai ales în tehnologie și marketing. După ce a petrecut ani de zile finessing ambarcațiunile sale, el poate acum să vă asigur că el are mult aprecieri pentru aceste domenii și este dedicat pentru a furniza conținut blogging de înaltă calitate.