Internet věcí (IoT) změnil způsob, jakým komunikujeme s „věcmi“ hlubokými způsoby. Internet věcí (IoT) změnil způsob, jakým komunikujeme s „věcmi“ hlubokými způsoby. Od vašeho oblíbeného domu zábavy, správy vozového parku až po domácí automatizaci se IoT vztahuje téměř na každé odvětví. Chcete-li umožnit bezchybnou interakci a výměnu dat mezi produkty IoT, jako jsou chytré dveřní zámky, lékařské senzory a chytré hodinky, musíte mít nejlepší bezdrátovou technologii.
rozsah požadavků na aplikaci IoT se však případ od případu velmi liší. Jako takový, musíte si vybrat nejlepší bezdrátovou technologii IoT pro svůj jedinečný případ použití. Dobrou zprávou je, že existuje mnoho skvělých bezdrátových možností na výběr. Ne tak dobrou zprávou je, že neexistuje univerzální řešení pro připojení.
abychom vám pomohli vybrat správné komunikační řešení pro váš nadcházející projekt IoT, porovnáme běžné bezdrátové technologie v IoT a jejich ideální aplikace.
takže začněme.
porovnání bezdrátových IoT technologií
LPWANs
tato bezdrátová technologie je v IoT novým fenoménem. LPWANs poskytují nízkou spotřebu energie, nízké náklady, komunikace na dlouhé vzdálenosti vyžadovaná pro rozsáhlé sítě IoT. LPWAN transceivery jsou optimalizovány pro spotřebu energie, běží na malých, levných bateriích, které vydrží roky. Technologie LPWAN poskytují konektivitu pro aplikace a zařízení, která vyžadují občasný přenos dat, nízké rychlosti a nízkou mobilitu, jako jsou IoT senzory. Umožnění komunikace tisíců senzorů v širokých oblastech při zachování nízké spotřeby energie činí LPWANs neuvěřitelně užitečným pro přijetí IoT.
některé aplikace zahrnují monitorování spotřebního materiálu, monitorování životního prostředí, detekci obsazenosti a sledování majetku. Také je důležité si uvědomit, že LPWANs zahrnují různé technologie a konkurenční standardy. Příklady technologií LPWAN, které fungují v licencovaném spektru, jsou LTE – M a NB-IoT a fungují v nelicencovaném spektru, zahrnují Sigfox, MYTHINGS a LoRa.
různé technologie LPWAN mají různé stupně výkonu v různých scénářích. Například škálovatelnost a kvalita služeb mohou být významnými problémy s nelicencovanými technologiemi a spotřebou energie pro licencované LPWAN. Nezapomeňte zvážit standardizaci LPWANs, abyste zajistili bezpečnost, spolehlivost a interoperabilitu vaší sítě IoT.
mobilní (4G/5G)
mobilní sítě poskytují spolehlivou širokopásmovou komunikaci pro spotřebitelský mobilní trh, jako jsou aplikace pro streamování videa a hlasové hovory. Tyto bezdrátové technologie však mají vysokou spotřebu energie a vysoké provozní náklady.
díky tomu je mobilní připojení většinou skvělé pro aplikace, které nepoužívají senzorové sítě napájené bateriemi, jako je správa vozového parku, směrování provozu, infotainment ve vozidle, telematika vozového parku a mnoho dalších. Místo toho celulární připojení slouží jako vynikající backhaul pomocí LPWANs pro připojení k zařízením a senzorům IoT. Cellular se poté připojí k cloudu a doručí data IoT.
v prostoru IoT se očekává, že mobilní technologie, jako je 5G s ultra nízkou latencí a podporou vysokorychlostní mobility, budou budoucností rozšířené reality a autonomních vozidel. S latencí komunikace desetkrát nižší než 4G, 5G je také skvělou volbou pro časově kritické aplikace, jako jsou průmyslové stroje IoT, připojené zdraví, a Veřejná bezpečnost.
také nové mobilní technologie jako NB – IoT a LTE-M jsou umístěny tak, aby umožňovaly různé typy aplikací IoT snížením požadavků na energii a nákladů na data na senzor. Například můžete použít bezdrátovou technologii NB-IoT pro vzdálené senzory prostředí k měření různých prvků počasí, jako je tlak, vlhkost, vítr, teplota a mnoho dalšího.
tato zařízení s podporou NB-IoT budou poskytovat pravidelné aktualizace ze vzdáleného místa a zároveň zajistí nízkou spotřebu energie. Tyto senzory by mohly trvat déle než deset let nebo déle.
Wi-Fi
Wi-Fi je dnes nepochybně nejpoužívanější bezdrátovou technologií. Stejně jako mobilní a LPWANs existují různé verze Wi-Fi, včetně 802.11 b, 802.11 n, 802.11 a, 802.11 g a 802.11 ac. Tyto standardy se výrazně liší, pokud jde o rušení signálu z externích zdrojů, rychlost dat a náklady.
jedním z klíčových rozdílů od ostatních bezdrátových technologií je to, že Wi-Fi vysílá na mnohem vyšších frekvencích. To znamená, že může nést více dat. Wi-Fi má však vysoké požadavky na napájení a omezené pokrytí. Tyto problémy a omezení škálovatelnosti způsobují, že Wi-Fi je v prostoru IoT méně rozšířené.
Wi-Fi může být vynikající volbou pro případy použití IoT, které nepoužívají zařízení napájená z baterií, nevyžadují vysoký dosah a potřebují přenášet obrovské množství dat. Jako takový se používá hlavně v domácích a obchodních prostředích pro připojení internetových směrovačů k zařízením, jako jsou smartphony, počítače, inteligentní domácí gadgety a bezpečnostní systémy.
nejnovější generace Wi-Fi, Wi-Fi 6, nabízí zvýšenou šířku pásma sítě pro lepší propustnost dat na zařízení, a to i v přetížených prostředích. To pomáhá posílit veřejnou infrastrukturu Wi-Fi a zároveň zlepšit zkušenosti zákazníků s digitálními službami v zábavním a maloobchodním sektoru.
Zigbee a další síťové protokoly
Jedná se o další bezdrátovou technologii krátkého dosahu, která pracuje na frekvenci 2,4 GHz a spotřebovává velmi málo energie. Je standardizován jako IEEE 802.15.4 a je obvykle nasazen v topologii sítě pro přenos dat senzorů IoT přes více uzlů senzorů pro rozšířené pokrytí.
zatímco ZigBee sdílí mnoho podobností s Bluetooth LE, jeho síť mesh může podporovat až 65 000 uzlů, což je dvakrát tolik, kolik ble pojme. Zigbee má také vyšší rychlost přenosu dat než LPWAN, ale je méně energeticky efektivní.
díky krátkému dosahu menšímu než 100 metrů jsou Zigbee a další síťové technologie, jako je Z-Wave, ideální pro aplikace IoT s uzly rovnoměrně rozloženými v těsné blízkosti. Díky tomu je Zigbee vynikající volbou pro domácí automatizační aplikace, jako jsou ovládání HVAC, inteligentní osvětlení, inteligentní měřiče, domácí energie, bezpečnostní monitorování a inteligentní termostaty.
Bluetooth a BLE
Bluetooth je technologie připojení krátkého dosahu, která spadá do kategorie bezdrátových osobních sítí. Původně byl navržen pro bezdrátové náhlavní soupravy, ale od té doby se rozšířil do mnoha aplikací, jako jsou ovladače videoher, tiskárny, reproduktory a mnoho dalšího.
technologie Bluetooth je také zásadní pro stále rostoucí prostor IoT, včetně průmyslových aplikací a inteligentních domácností. Na rozdíl od Wi-Fi, Bluetooth je možnost bezdrátového připojení s vysokou šířkou pásma, nízkým rozsahem a nízkým výkonem, která pracuje v pásmu ISM 2.4 GHz. Může být použit v topologiích sítě star, mesh, broadcast a point-to-point. Podporuje propustnost dat 2 Mbps s maximálně osmi připojenými zařízeními.
existují dvě verze Bluetooth, jmenovitě Bluetooth Low Energy (LE) a Bluetooth Classic, běžně používané v aplikacích pro streamování. Na druhé straně Bluetooth Low Energy podporuje nižší datovou propustnost a prodlužuje životnost baterie zařízení Bluetooth tím, že výrazně snižuje spotřebu energie.
zařízení IoT s podporou BLE se obvykle používají společně s chytrými zařízeními, jako je váš smartphone, který pomáhá dodávat data do cloudu. Vzhledem ke svým nízkým požadavkům na napájení je BLE nyní široce používán v zařízeních IoT, jako jsou smartwatches a smart dveřní zámky. BLE beacon networks se používají k odhalení nových inovací služeb, jako je doručování obsahu, navigace v obchodě, a personalizované propagační akce.
6. RFID
radiofrekvenční identifikace (RFID) využívá rádiové vlny k přenosu malého množství dat z RFID tagu do čteček v krátké vzdálenosti. Tato bezdrátová technologie IoT může fungovat buď mimo dohled, nebo pokud je připojena se značkami, které lze číst v dosahu několika palců nebo dokonce několika metrů.
připojení RFID tagů ke všem vašim zařízením a produktům vám umožní sledovat vaše aktiva a zásoby v reálném čase pro optimalizovaný dodavatelský řetězec a lepší plánování výroby a zásob. To přineslo velkou revoluci IoT v logistice, zdravotnictví, a maloobchod.
revoluce RFID IoT umožňuje nové aplikace IoT, jako jsou inteligentní zrcadla, inteligentní police a samoobslužná pokladna, v maloobchodním sektoru. Pro zdravotnictví RFID usnadňuje aplikace IoT, jako jsou systémy sledování nemocničních pacientů, automatizovaný inventář a sledování a správa nákladného nemocničního vybavení.
co hledat v bezdrátových technologiích pro IoT aplikace
různé aplikace IoT mají různé specifické požadavky. Proto je důležité zajistit, abyste si vybrali správnou bezdrátovou technologii pro svůj jedinečný projekt IoT. Zde jsou některé z klíčových věcí, které je třeba hledat v bezdrátových technologiích:
-
kvalita služeb
jednou z klíčových věcí, které je třeba zvážit při výběru bezdrátové technologie pro váš projekt IoT, je kvalita služeb. Chcete-li zajistit vynikající QoS a spolehlivost vaší bezdrátové technologie, zkontrolujte rychlost příjmu dat. Vysoká rychlost příjmu dat obvykle zajišťuje, že kritická data IoT jsou přenášena, když je to nejvíce vyžadováno pro včasnou reakci na bezprostřední problémy.
-
škálovatelnost
výběr škálovatelného protokolu IoT je zásadní pro rozšíření sítě, protože v budoucnu se přidává stále více koncových zařízení. Skvělý způsob, jak určit škálovatelnost, je počet podporovaných zařízení IoT nebo denní zprávy, které mohou být přenášeny jednou základnovou stanicí.
-
spotřeba energie
zařízení a senzory napájené bateriemi musí být energeticky účinné, aby se snížily cykly nabíjení a výměny baterií,což může výrazně ovlivnit množství odeslaných nebo přijatých dat. Také nízká spotřeba energie může drasticky snížit celkové náklady na vlastnictví, což vám pomůže dosáhnout udržitelných obchodních cílů.
-
mobilita
vysokorychlostní přenos dat z koncových zařízení usnadňuje klíčové aplikace IoT, například telematiku vozového parku a bezpečnost pracovníků.
-
bezpečnost
Chcete-li zajistit bezpečnost a integritu dat během přenosu, přejděte na vícevrstvé šifrování s robustními autentizačními a identifikačními systémy.
-
Správa sítě
v závislosti na složitosti vaší strategie IoT a případu použití musíte určit, kdo bude spravovat síť a zda máte k dispozici potřebné automatizační nástroje a zdroje pro její podporu.
-
rozsah
typicky, čím hustší je modulace, tím větší je frekvence a čím menší je rozsah. To také ovlivňuje schopnost proniknout do překážek. Jako takový Vyberte správný rozsah na základě konkrétního případu použití. Například Wi-Fi, Zigbee nebo Bluetooth mohou být skvělými možnostmi pro inteligentní domácí aplikace, protože nevyžadují přímou viditelnost, nabízejí lepší dosah a mohou přenášet více dat.
závěr
jak jste viděli, existuje mnoho skvělých bezdrátových technologií pro aplikace IoT. Žádná technologie však není univerzální. Výběr nejlepší bezdrátové technologie proto závisí především na konkrétních požadavcích a potřebách vašeho projektu IoT. Také přesné posouzení šířky pásma, spotřeby energie, QoS, správy sítě, zabezpečení a rozsahu může pomoci zúžit vaše možnosti a nakonec vybrat nejvhodnější technologii pro váš případ použití IoT.
pokud nechcete procházet komplexním a neustále se vyvíjejícím prostorem IoT sami, existují odborníci IoT, kteří vám mohou pomoci učinit správné rozhodnutí z dostupných možností bezdrátové technologie IoT.
o autorovi:
Arthur Rowley je vášnivý spisovatel specializující se především na technologii a marketing. Poté, co strávil roky dokončováním svého řemesla, nyní vás může ujistit, že má v těchto oblastech mnoho uznání a věnuje se poskytování vysoce kvalitního obsahu blogů.