モノのインターネット（IoT）は、私たちが深遠な方法で”もの”と対話する方法を変更しました。 モノのインターネット（IoT）は、私たちが深遠な方法で”もの”と対話する方法を変更しました。 お気に入りの楽しみの家、フリート管理からホームオートメーションまで、IoTはほぼすべての業界に適用されます。 スマートドアロック、医療センサー、smartwatchesなどのIoT製品間の完璧な相互作用とデータ交換を可能にするには、最高のワイヤレス技術が必要です。
しかし、IoTアプリケーションの要件の範囲は、ケースによって大きく異なります。 そのため、独自のユースケースに最適なワイヤレスIoT技術を選択する必要があります。 良いニュースは、から選択する多くの偉大なワイヤレスオプションがあります。 それほど良いニュースは、フリーサイズの接続ソリューションがないということです。
今後のIoTプロジェクトに適した通信ソリューションを選択するために、IoTの一般的な無線技術とその理想的なアプリケーションを比較します。
だから、始めましょう。
無線IoT技術の比較
LPWANs
この無線技術はIoTの新しい現象です。 Lpwanは、大規模なIoTネットワークに必要な低消費電力、低コスト、長距離通信を提供します。 LPWANのトランシーバーはパワー消費量のために最大限に活用され、幾年もの間持続する小さく、安価な電池で動く。 LPWAN技術は、IoTセンサーのような低頻度のデータ転送、低速度、低移動性を必要とするアプリケーションやデバイスに接続性を提供します。 低消費電力を維持しながら、広い領域にわたって何千ものセンサーが通信できるようにすることで、LpwanはIoTの採用に非常に便利になります。
ある適用は消耗品の監視、環境監視、占有検出および資産の追跡を含んでいる。 また、Lpwanにはさまざまな技術と競合する標準が含まれていることに注意することも重要です。 ライセンスされたスペクトルで動作するLPWAN技術の例はLTE-MとNB-IoTであり、ライセンスされていないスペクトルで動作するSigfox、MYTHINGS、およびLoRaが含まれます。
異なるlpwan技術は、異なるシナリオで異なる程度の性能を持っています。 たとえば、スケーラビリティとサービス品質は、ライセンスされていない技術とライセンスされたLpwanの電力消費に重大な問題がある可能性があります。 IoTネットワークのセキュリティ、信頼性、相互運用性を確保するために、Lpwanの標準化を検討してください。
Cellular(4G/5G)
Cellularネットワークは、ビデオストリーミングや音声通話アプリケーションなど、消費者のモバイル市場に信頼性の高いブロードバンド通信を提供します。 但し、これらの無線技術に高い電力の消費および高い運用コストがあります。
これにより、セルラー接続は、フリート管理、トラフィックルーティング、車載インフォテインメント、フリートテレマティクスなど、バッテリ駆動のセンサーネットワー 代わりに、セルラー接続は、Lpwansを使用してIoTデバイスやセンサーに接続する優れたバックホールとして機能します。 その後、セルラーはクラウドに接続してIoTデータを配信します。
IoT空間では、超低遅延や高速モビリティサポートを備えた5Gなどのセルラー技術が、拡張現実感や自動運転車の未来に期待されています。 通信遅延が4Gの10倍も少ない5Gは、産業用IoTマシン、接続された健康、公共の安全などのタイムクリティカルなアプリケーションにも最適です。
また、NB-IoTやLTE-Mなどの新しいセルラー技術は、電力要件やセンサーあたりのデータコストを削減することにより、異なるタイプのIoTアプリケーションを可能に たとえば、nb-IoTワイヤレス技術を使用して、リモート環境センサーを使用して、圧力、湿度、風、温度などのさまざまな気象要素を測定できます。
これらのNB-IoT対応デバイスは、低消費電力を確保しながら、遠隔地から定期的に更新を提供します。 これらのセンサーは10年以上続く可能性があります。
Wi-Fi
Wi-Fiは今日最も広く使用されている無線技術ではありません。 携帯電話やLpwanと同様に、802.11b、802.11n、802.11a、802.11g、802.11acなど、さまざまなバージョンのWi-Fiがあります。 これらの規格は、外部ソースからの信号干渉、データ速度、およびコストの点で大きく異なります。
他の無線技術との主な違いの1つは、Wi-Fiがはるかに高い周波数で送信することです。 これは、より多くのデータを運ぶことができることを意味します。 しかし、Wi-Fiは、高い電力要件と限られたカバレッジを持っています。 これらの問題に加えて、スケーラビリティの制限により、IoT空間でのWi-Fiの普及が少なくなります。
Wi-Fiは、バッテリ駆動のデバイスを使用せず、高い範囲を必要とせず、膨大な量のデータを送信する必要があるIoTユースケースに最適です。 そのため、主にスマートフォン、コンピュータ、スマートホームガジェット、セキュリティシステムなどのデバイスにインターネットルータを接続するための家庭やビジネス環境で使用されています。
最新のWi-Fi世代のWi-Fi6は、混雑した環境でも、デバイスごとのデータスループットを向上させるためのネットワーク帯域幅を強化しています。 これにより、公共のWi-Fiインフラストラクチャを強化しながら、エンターテイメントや小売部門のデジタルサービス
Zigbeeおよびその他のメッシュプロトコル
これは、2.4GHzで動作し、消費電力が非常に少ない別の短距離無線技術です。 これはIEEE802.15.4として標準化されており、通常はメッシュトポロジで展開され、複数のセンサーノード上でIoTセンサーデータを送信してカバレッジを拡張します。
ZigbeeはBluetooth LEと多くの類似点を共有していますが、そのメッシュネットワークは最大65,000ノードをサポートでき、これはBLEが収容できる倍の数です。 ZigbeeのデータレートはLPWANよりも高いですが、電力効率は低くなります。
射程が100m未満のため、ZigbeeやZ-Waveなどの他のメッシュ技術は、ノードが均等に近接して配置されたIoTアプリケーションに最適です。 これはZigbeeにHVAC制御、スマートな照明、スマートなメートル、家エネルギー、機密保持管理およびスマートなサーモスタットのようなホーム-オートメーションの適用のための
BluetoothとBLE
Bluetoothは、無線パーソナルエリアネットワークカテゴリに該当する短距離接続技術です。 当初はワイヤレスヘッドセット用に設計されていましたが、その後、ビデオゲームコントローラ、プリンタ、スピーカーなどの多くの用途に拡大しました。
Bluetooth技術は、産業用アプリケーションやスマートホームを含むますます成長するIoTスペースにとっても重要です。 Wi-Fiとは異なり、Bluetoothは2.4GHz ISM帯域で動作する高帯域幅、低範囲、低電力のワイヤレス接続オプションです。 これは、スター、メッシュ、ブロードキャスト、およびポイントツーポイントネットワークトポロジで使用できます。 それは最大8つの接続された装置が付いている2Mbpsのデータ効率を、支える。
ストリーミングアプリケーションで一般的に使用される2つのBluetoothバージョン、すなわちBluetooth Low Energy（LE）とBluetooth Classicがあります。 一方、Bluetooth Low Energyは、より低いデータスループットをサポートし、消費電力を大幅に削減することにより、Bluetoothデバイスのバッテリ寿命を延長します。
BLE対応のIoTデバイスは、通常、スマートフォンなどのスマートデバイスと一緒に使用され、データをクラウドに配信するのに役立ちます。 その低電力要件のために、BLEは現在、smartwatchesやスマートドアロックなどのIoTデバイスで広く使用されています。 BLEビーコンネットワークは、コンテンツ配信、店舗内ナビゲーション、パーソナライズされたプロモーションなどの新しいサービス革新を解明す
6. RFID
無線周波数識別（RFID）は、RFIDタグから短時間で読者に少量のデータを転送するために電波を採用しています。 このIoTの無線技術は範囲の少数のインチまた更に数メートルの内で読まれることできる札と付けられたとき視線の外でまたは働くことができます。
すべての機器と製品にRFIDタグを付けることで、最適化されたサプライチェーンとより良い生産と在庫計画のために、リアルタイムで資産と在庫を追跡することができます。 これは、物流、ヘルスケア、小売業界に大きなIoT革命をもたらしました。
RFID IoT革命は、小売部門におけるスマートミラー、スマートシェルフ、セルフチェックアウトなどの新しいIoTアプリケーションを可能にします。 ヘルスケアのために、RFIDは病院の忍耐強い能力別クラス編成制度、自動化された目録、および高価な病院装置を追跡し、管理することのようなIoTの適用
IoTアプリケーションのワイヤレス技術で探すべきこと
IoTアプリケーションによっては、特定の要件が異なります。 そのため、独自のIoTプロジェクトに適したワイヤレス技術を確実に選択することが重要です。 ここでは、無線技術で探すために重要なもののいくつかは次のとおりです:
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サービスの質
IoTプロジェクトにワイヤレス技術を選択する際に考慮すべき重要なことの1つは、サービスの品質です。 あなたの無線技術の優秀なQoSそして信頼性を保障するためには、データ受信率を点検して下さい。 一般的に、高いデータ受信率により、差し迫った問題にタイムリーに対応するために最も必要なときに重要なIoTデータが確実に伝達されます。
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拡張性
拡張性の高いIoTプロトコルを選択することは、今後ますます多くのエンドデバイスが追加されるため、ネットワークの拡張に不可欠です。 スケーラビリティを判断する優れた方法は、サポートされているIoTデバイスの数や、1つの基地局で送信できる毎日のメッセージによって決まります。
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パワー消費量
バッテリ駆動のデバイスやセンサーは、充電サイクルやバッテリ交換を削減するためにエネルギー効率が高い必要があり、送受信するデータの量に大きな影 また、低消費電力は総所有コストを大幅に削減し、持続可能なビジネス目標を達成するのに役立ちます。
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機動性
端装置からの高速データ伝送は主IoTの適用、例えば、艦隊のテレマティクスおよび労働者の安全を促進する。
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セキュリティ
送信中のデータのセキュリティと整合性を確保するには、堅牢な認証および識別システムを備えた多層暗号化を使用します。
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ネットワーク管理
IoT戦略とユースケースの複雑さに応じて、誰がネットワークを管理するのか、それをサポートするために必要な自動化ツールとリソースがあるかどうかを判断する必要があります。
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範囲
一般的に、変調の密度が高いほど、周波数が大きくなり、範囲が小さくなります。 これは障害物を貫通する能力にも影響します。 そのため、特定のユースケースに基づいて適切な範囲を選択します。 たとえば、Wi-Fi、Zigbee、またはBluetoothは、視線を必要とせず、より良い範囲を提供し、より多くのデータを送信できるため、スマートホームアプリケーションに最適なオプシ
結論
あなたが見てきたように、IoTアプリケーションのための多くの素晴らしい無線技術があります。 しかし、フリーサイズの技術はありません。 そのため、最適なワイヤレス技術を選択することは、主にIoTプロジェクトの特定の要件とニーズに依存します。 また、帯域幅、消費電力、QoS、ネットワーク管理、セキュリティ、および範囲を正確に評価することで、オプションを絞り込み、最終的にIoTユースケースに最適なテク
複雑で進化し続けるIoT空間を自分でナビゲートしたくない場合は、利用可能なIoTワイヤレス技術オプションから正しい決定を下すのを助けるIoT
著者について:
Arthur Rowleyは技術およびマーケティングを大抵専門にする熱心な作家である。 彼の技術をfinessing年を使って、彼は今彼がこれらの区域のための多くの称賛を有し、良質のblogging内容の提供に専用されていること保証してもいい。