Internet of Things (IoT) har förändrat hur vi interagerar med ”saker” på djupgående sätt. Internet of Things (IoT) har förändrat hur vi interagerar med ”saker” på djupgående sätt. Från ditt favorithus, fleet management, till hemautomatisering, gäller IoT för nästan alla branscher. För att möjliggöra felfri interaktion och datautbyte mellan IoT-produkter, som smarta dörrlås, medicinska sensorer och smartwatches, måste du ha den bästa trådlösa tekniken.
utbudet av IoT-applikationskrav varierar dock enormt från fall till fall. Som sådan måste du välja den bästa trådlösa IoT-tekniken för ditt unika användningsfall. Den goda nyheten är att det finns många bra trådlösa alternativ att välja mellan. Den inte så goda nyheten är att det inte finns en anslutningslösning som passar alla.
för att hjälpa dig att välja rätt kommunikationslösning för ditt kommande IoT-projekt jämför vi vanliga trådlösa tekniker i IoT och deras ideala applikationer.
så, låt oss komma igång.
jämförelse av trådlös IoT-teknik
LPWANs
denna trådlösa teknik är det nya fenomenet i IoT. LPWANs ger låg effekt, låg kostnad, långdistanskommunikation som krävs för storskaliga IoT-nätverk. LPWAN-sändtagare är optimerade för strömförbrukning och körs på små, billiga batterier som håller i flera år. LPWAN-teknik ger anslutning för applikationer och enheter som kräver sällan dataöverföring, låga hastigheter och låg rörlighet, som IoT-sensorer. Att låta tusentals sensorer över breda områden kommunicera med bibehållen låg strömförbrukning gör LPWANs otroligt användbara för IoT-adoption.
vissa applikationer inkluderar övervakning av förbrukningsvaror, miljöövervakning, beläggningsdetektering och tillgångsspårning. Det är också viktigt att notera att LPWAN omfattar olika tekniker och konkurrerande standarder. Exempel på LPWAN-teknik som fungerar i det licensierade spektrumet är LTE-M och NB-IoT, och fungerar i det olicensierade spektrumet inkluderar Sigfox, MYTHINGS och LoRa.
olika LPWAN-tekniker har olika grader av prestanda i olika scenarier. Till exempel kan skalbarhet och servicekvalitet vara betydande problem med olicensierad teknik och strömförbrukning för licensierade LPWAN. Var noga med att överväga standardisering av LPWANs för att säkerställa ditt IoT-nätverks säkerhet, tillförlitlighet och interoperabilitet.
cellulär (4g / 5g)
mobilnät ger tillförlitlig bredbandskommunikation för konsumentens mobilmarknad, till exempel videostreaming och röstsamtal. Dessa trådlösa tekniker har dock hög strömförbrukning och höga driftskostnader.
detta gör mobilanslutning mestadels bra för applikationer som inte använder batteridrivna sensornätverk, till exempel fleet management, traffic routing, infotainment i bilen, fleet telematics och många fler. Istället fungerar mobilanslutning som en utmärkt backhaul med LPWANs för att ansluta till IoT-enheter och sensorer. Cellular ansluter sedan till molnet för att leverera IoT-data.
i IoT-rymden förväntas mobilteknik, som 5G med ultralåg latens och höghastighetsstöd för rörlighet, vara framtiden för förstärkt verklighet och autonoma fordon. Med kommunikationsfördröjning tio gånger mindre än 4G är 5G också ett bra alternativ för tidskritiska applikationer som industriella IoT-maskiner, ansluten hälsa och allmän säkerhet.
dessutom är nya cellulära tekniker som NB-IoT och LTE-M placerade för att möjliggöra olika typer av IoT-applikationer genom att minska effektbehovet och datakostnaden per sensor. Till exempel kan du använda Nb-IoT trådlös teknik för fjärrmiljösensorer för att mäta olika väderelement som tryck, fuktighet, vind, temperatur och mycket mer.
dessa NB-IoT-aktiverade enheter kommer att leverera regelbundna uppdateringar från en avlägsen plats samtidigt som låg strömförbrukning säkerställs. Dessa sensorer kan vara över ett decennium eller längre.
Wi-Fi
Wi-Fi är utan tvekan den mest använda trådlösa tekniken idag. Liksom cellulära och LPWANs finns det olika versioner av Wi-Fi, inklusive 802.11 b, 802.11 n, 802.11 a, 802.11 g och 802.11 ac. Dessa standarder varierar avsevärt när det gäller signalinterferens från externa källor, datahastighet och kostnad.
en viktig skillnad från andra trådlösa tekniker är att Wi-Fi sänder vid mycket högre frekvenser. Det betyder att det kan bära mer data. Wi-Fi har dock höga effektkrav och begränsad täckning. Dessa problem, plus begränsningar i skalbarhet, gör Wi-Fi mindre vanligt i IoT-utrymmet.
Wi-Fi kan göra ett utmärkt val för IoT-användningsfall som inte använder batteridrivna enheter, inte kräver hög räckvidd och behöver överföra stora mängder data. Som sådan används den främst i hem-och affärsmiljöer för att ansluta Internet-routrar till enheter som smartphones, datorer, smarta hemprylar och säkerhetssystem.
den senaste Wi-Fi-generationen, Wi-Fi 6, erbjuder förbättrad nätverksbandbredd för förbättrad dataöverföring per enhet, även i överbelastade miljöer. Detta bidrar till att öka den offentliga Wi-Fi-infrastrukturen och samtidigt förbättra kundupplevelsen med digitala tjänster inom underhållnings-och detaljhandeln.
Zigbee och andra Nätprotokoll
detta är en annan trådlös teknik med kort räckvidd som arbetar med 2, 4 GHz och förbrukar mycket lite ström. Det är standardiserat som IEEE 802.15.4 och distribueras vanligtvis i en mesh-topologi för att överföra IoT-sensordata över flera sensornoder för utökad täckning.
medan Zigbee delar många likheter med Bluetooth LE, kan dess mesh-nätverk stödja upp till 65 000 noder, vilket är dubbelt så många som BLE kan rymma. Zigbee har också högre datahastigheter än LPWAN men är mindre energieffektiv.
på grund av sin korta räckvidd på mindre än 100 meter är Zigbee och andra nättekniker, som Z-Wave, idealiska för IoT-applikationer med noder jämnt fördelade i närheten. Detta gör Zigbee till ett utmärkt val för hemautomatiseringsapplikationer som HVAC-kontroller, smart belysning, smarta mätare, hemenergi, säkerhetsövervakning och smarta termostater.
Bluetooth och BLE
Bluetooth är en kortdistansanslutningsteknik som faller under kategorin trådlösa personliga nätverk. Det var ursprungligen utformat för trådlösa headset men har sedan dess expanderat till många applikationer som videospelkontroller, skrivare, högtalare och mycket mer.
Bluetooth-teknik är också avgörande för det alltmer växande IoT-utrymmet, inklusive industriella applikationer och smarta hem. Till skillnad från Wi-Fi är Bluetooth ett trådlöst anslutningsalternativ med hög bandbredd, låg räckvidd och låg effekt som fungerar med 2,4 GHz ISM-band. Den kan användas i star, mesh, broadcast och point-to-point nätverkstopologier. Den stöder 2 Mbps datagenomströmning, med högst åtta anslutna enheter.
det finns två Bluetooth-versioner, nämligen Bluetooth Low Energy (LE) och Bluetooth Classic, som vanligtvis används i strömmande applikationer. Å andra sidan stöder Bluetooth Low Energy lägre datagenomströmning och förlänger batterilivslängden för Bluetooth-enheter genom att avsevärt minska strömförbrukningen.
BLE-aktiverade IoT-enheter används vanligtvis tillsammans med smarta enheter som din smartphone, vilket hjälper till att leverera data till molnet. På grund av dess låga effektbehov används BLE nu i stor utsträckning i IoT-enheter som smartwatches och smarta dörrlås. BLE beacon-nätverk används för att avslöja nya tjänsteinnovationer, såsom innehållsleverans, navigering i butiken och personliga kampanjer.
6. RFID
Radio Frequency Identification (RFID) använder radiovågor för att överföra små mängder data från en RFID-tagg till läsarna inom kort avstånd. Denna trådlösa IoT-teknik kan fungera antingen utanför siktlinjen eller när den är fäst med taggar som kan läsas inom några tum eller till och med flera meter inom räckhåll.
genom att fästa RFID-taggar på all din utrustning och produkter kan du spåra dina tillgångar och lager i realtid för en optimerad leveranskedja och bättre Produktions-och lagerplanering. Detta har lett till en stor IoT-revolution inom logistik, sjukvård och detaljhandel.
RFID IoT-revolutionen möjliggör nya IoT-applikationer, som smarta speglar, smarta hyllor och självkassa, inom detaljhandeln. För sjukvård underlättar RFID IoT-applikationer som sjukhuspatientspårningssystem, automatiserad inventering och spårning och hantering av dyr sjukhusutrustning.
vad du ska leta efter i trådlös teknik för IoT-applikation
olika IoT-applikationer har olika specifika krav. Som sådan är det viktigt att du väljer rätt trådlös teknik för ditt unika IoT-projekt. Här är några av de viktigaste sakerna att leta efter i trådlös teknik:
-
tjänstens kvalitet
en av de viktigaste sakerna att tänka på när du väljer en trådlös teknik för ditt IoT-projekt är kvaliteten på tjänsten. För att säkerställa utmärkt QoS och tillförlitlighet för din trådlösa teknik, kontrollera datamottagningshastigheten. Vanligtvis säkerställer en hög datamottagningshastighet att kritiska IoT-data förmedlas när det krävs mest för att snabbt kunna svara på överhängande problem.
-
skalbarhet
att välja ett skalbart IoT-protokoll är avgörande för nätverksutbyggnad eftersom fler och fler slutenheter läggs till i framtiden. Ett bra sätt att bestämma skalbarhet är antalet IoT-enheter som stöds eller dagliga meddelanden som kan överföras av en basstation.
-
strömförbrukning
Batteridrivna enheter och sensorer måste vara energieffektiva för att minska laddningscykler och batteribyten, vilket kan påverka mängden data du skickar eller tar emot avsevärt. Dessutom kan låg energiförbrukning drastiskt sänka den totala ägandekostnaden, vilket hjälper dig att uppnå hållbara affärsmål.
-
mobilitet
höghastighetsdataöverföring från slutanordningar underlättar viktiga IoT-applikationer, till exempel fleet telematics och worker safety.
-
säkerhet
för att säkerställa datasäkerhet och integritet under överföring, gå till flerskiktskryptering med robusta autentiserings-och identifieringssystem.
-
nätverkshantering
beroende på komplexiteten i din IoT-strategi och användningsfall måste du bestämma vem som ska hantera nätverket och om du har nödvändiga automatiseringsverktyg och resurser för att stödja det.
-
räckvidd
typiskt, ju tätare moduleringen desto större frekvens och desto mindre blir intervallet. Detta påverkar också förmågan att tränga igenom hinder. Som sådan väljer du rätt sortiment baserat på ditt specifika användningsfall. Till exempel kan Wi-Fi, Zigbee eller Bluetooth vara bra alternativ för smarta hemapplikationer eftersom de inte kräver siktlinje, erbjuder bättre räckvidd och kan överföra mer data.
slutsats
som du har sett finns det många bra trådlösa tekniker för IoT-applikationer. Ingen teknik är dock one-size-fits-all. Att välja den bästa trådlösa tekniken beror därför främst på ditt IoT-projekts specifika krav och behov. Att noggrant bedöma bandbredd, strömförbrukning, QoS, nätverkshantering, säkerhet och räckvidd kan också hjälpa till att begränsa dina alternativ och i slutändan välja den mest lämpliga tekniken för ditt IoT-användningsfall.
om du inte vill navigera i det komplexa och ständigt utvecklande IoT-utrymmet på egen hand finns det IoT-experter där ute som kan hjälpa dig att fatta rätt beslut från de tillgängliga IoT-trådlösa teknikalternativen.
om författaren:
Arthur Rowley är en ivrig författare som främst specialiserat sig på teknik och marknadsföring. Efter att ha tillbringat år finessing sitt hantverk, han kan nu försäkra er om att han har mycket uppmärksamhet för dessa områden och är dedikerade till att tillhandahålla hög kvalitet blogging innehåll.