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物聯(lián)網(wǎng)問(wèn)答

  • 問(wèn)題補充:無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的傳輸基礎,隨著(zhù)智慧城市大應用成為熱門(mén)發(fā)展,各種技術(shù)推陳出新,紛紛搶占物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。在LPWAN技術(shù)里,最熱門(mén)的莫過(guò)于LoRa、Sigfox和NB-IoT。在物聯(lián)網(wǎng)趨勢中,這三種技術(shù)各自具有什么優(yōu)勢?誰(shuí)才會(huì )是你專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的最佳拍檔?物聯(lián)網(wǎng)、大數據、AI人工智能這幾個(gè)詞匯,相關(guān)產(chǎn)業(yè)人員想必嫻熟于心。在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構中,“感測”是最基礎的核心源頭,無(wú)論在農業(yè)、工業(yè)、建筑、交通、醫療等領(lǐng)域,要讓感測到的數據透過(guò)AI分析,進(jìn)而形成相關(guān)應用,首先必須部署適合的傳輸技術(shù)與網(wǎng)域,才能搜集并回報巨量的環(huán)境數據。在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)里,WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave這幾項較早推出的應用已經(jīng)于不同領(lǐng)域中奠定發(fā)展基礎。WI-FI適用于大數據量的傳輸,比如影音傳輸或者A R/V R等領(lǐng)域,同時(shí)也是一般無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的基礎,缺點(diǎn)是耗電量大;藍牙多用于個(gè)人穿戴式裝置,在聲音領(lǐng)域的應用較為成熟;ZigBee和Z-Wave則是在工業(yè)、建筑等自動(dòng)控制應用中成果豐碩。談到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),大家腦中想到的,除了WI-FI之外,大概就是手機的移動(dòng)式通信網(wǎng)路了。如今的通訊技術(shù)即將邁入5G,講求更大帶寬、更高速率、更低延遲,當然也更耗電,由于是對應人與人之間的通訊,因此數據傳輸較密集、交換量也更為龐大。針對M2M的通訊,由于裝置的部署范圍通常更寬廣,且無(wú)線(xiàn)裝置必須避免頻繁更換電池,LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗廣域網(wǎng))技術(shù)順勢而生,其小數據量、長(cháng)距離傳輸及省電的特性,在物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域中大放異彩。較早期的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),如WI-FI、ZigBee和Z-Wave,通訊傳輸距離頂多只有100公尺,用在智能家居領(lǐng)域,必須再加裝訊號加強的天線(xiàn)或中繼站。若是要滿(mǎn)足智能城市的相關(guān)應用,例如環(huán)境監測或資產(chǎn)追蹤,傳輸距離可達20公里的LPWAN技術(shù)顯然能大幅縮減布建成本,只要幾個(gè)機站就能覆蓋大面積的范圍;以電池作為電力來(lái)源,則省略了布線(xiàn)問(wèn)題,讓傳感器的安裝步驟更簡(jiǎn)易。目前最受關(guān)注的LPWAN技術(shù)分別是LoRa、Sigfox和NB-IoT,這三種技術(shù)具有各自的優(yōu)勢,業(yè)主可根據不同領(lǐng)域及使用需求,選擇最適合的通訊技術(shù)。
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  • 匿名:【唐文雄老師】我覺(jué)得NB-IoT和其他的協(xié)議的最大的區別是它拿到了頻譜。它有國家的支持,有自己的頻譜,這樣的話(huà)呢,他就能靜下心來(lái)做各種應用,因為他不用太擔心干擾。就跟3G、4G一個(gè)道理,他的頻譜是自己獨有的,這樣的話(huà)他就可以全身心的來(lái)各種協(xié)議的研發(fā)。其它的像LoRa和Sigfox呢,它們目前來(lái)說(shuō)還沒(méi)有拿到我們國家的授權頻譜,只能用那種免費的頻段,這樣的話(huà)你會(huì )難以避免的遇到各種各樣的干擾,同時(shí)也會(huì )干擾別人。LoRa用的是擴頻技術(shù),那我認為它的優(yōu)點(diǎn)就是距離會(huì )比較長(cháng),但同時(shí)他對頻譜資源的占用會(huì )有點(diǎn)多,這樣的話(huà),這種情況,如果在專(zhuān)用頻譜來(lái)說(shuō),我覺(jué)得這不是問(wèn)題,但如果是在公用頻譜的話(huà)就對別的用戶(hù)會(huì )有點(diǎn)不公平。就是說(shuō),本來(lái)我們大家都好好的一人坐一張凳子,然后你過(guò)來(lái)坐,要一排凳子,對大家不太公平。同時(shí)因為這種擴頻的技術(shù),頻道會(huì )少一點(diǎn),聯(lián)網(wǎng)的數量也會(huì )小一點(diǎn)。Sigfox超窄帶的技術(shù),其實(shí)是跟NB-IoT是類(lèi)似的。它可以在很窄的帶寬里,保持穩定的通訊。其實(shí)短距離無(wú)線(xiàn)通信,就像我之前說(shuō),它不是一個(gè)真正的應用,它只是一種橋梁,它是為各種應用服務(wù)的。它起到把傳感器和設備,還有云端,連起來(lái)的一種作用。要說(shuō)應用我覺(jué)得我們還是要往實(shí)際去發(fā)掘。比如說(shuō)Thread的那個(gè)空調溫控器是吧,或者我們可能有抄表的應用,或者我們有pm2.5的那個(gè)采集的應用或者溫濕度采集的農業(yè)方面的應用,各種各樣的,這才是真正的應用。
    補充:正如LPWAN的技術(shù)特色,LoRa與Sigfox都具有長(cháng)距離、低功耗的特點(diǎn),可延長(cháng)電池壽命,形成大范圍的訊息傳輸。兩者皆使用免授權的Sub-1GHz ISM頻段,不需額外付出授權費用,且由于電子芯片制造技術(shù)的突破,兩項技術(shù)的硬件制造成本不斷降低,比如去年在臺灣地區產(chǎn)業(yè)已經(jīng)啟用的Sigfox,月租費最低只要0.4元人民幣。LoRaWAN是由各產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同推動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )標準,提供開(kāi)放式技術(shù),只要取得關(guān)鍵內容,就能開(kāi)發(fā)個(gè)別的應用。不同于LoRa的開(kāi)放性,Sigfox則是由法國同名公司自行開(kāi)發(fā)的技術(shù),掌握核心網(wǎng)絡(luò )的營(yíng)運和布建,意圖以獨立營(yíng)運商的角色,在全球進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )基地部署,目前已能同時(shí)在36個(gè)國家和地區使用可連結的網(wǎng)域和設備。以類(lèi)型來(lái)說(shuō),LoRa好比小型的私人網(wǎng)域,傳輸距離最遠可達20公里,只要掌握技術(shù),就能自行架設基站,自由度更高。Sigfox則是以全球為營(yíng)運目標,不斷擴展網(wǎng)絡(luò )基地的藍圖,可提供用戶(hù)既有的網(wǎng)絡(luò )布署及云端服務(wù),需要付出額外的月租費,相對LoRa而言,成本較高,但平臺方案完整,不須額外布建網(wǎng)絡(luò )。Sigfox的傳輸距離可達50公里,是三種技術(shù)當中范圍最廣的,不過(guò)為達到低功耗的目標,LoRa和Sigfox的每日傳輸次數都有限制,一天當中的傳輸時(shí)間很短,適合發(fā)揮在沒(méi)有實(shí)時(shí)通訊需求的領(lǐng)域,比如每日固定回報數據的傳感器,可測量溫濕度、PM2.5等特定環(huán)境數據,藉由長(cháng)距離、少次數的傳輸型態(tài),形成較大面積的物聯(lián)網(wǎng)應用?!×硪豁椩谖锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上討論熱烈的技術(shù)是NB-IoT,與前述兩項技術(shù)最大的不同,在于它是由3GPP組織所制定的技術(shù),使用需授權的GSM和LTE頻段,也就是說(shuō),NB-IoT必須藉由電信產(chǎn)業(yè)買(mǎi)下頻段授權,使用者只能透過(guò)電信業(yè)者或第三方代理商取得授權技術(shù)和頻段,才能使用NB-IoT相關(guān)服務(wù)。NB-IoT的優(yōu)勢在于它是由現有電信業(yè)者推出的技術(shù),不需重新布建網(wǎng)絡(luò ),只要更新軟件,就能使用現有的4G電信基地臺和相關(guān)設備。另一方面,采用電信級的網(wǎng)絡(luò ),在通訊質(zhì)量和訊息安全性擁有高度的保障。臺灣地區遠傳電信目前已推出NB-IoT的搶先體驗活動(dòng),并預計于5月底完成全臺基地升級,只要遠傳電信能收到訊號的地方,就能使用NB-IoT,裝置月租費約為2至12元人民幣。上述三種熱門(mén)的LPWAN技術(shù)各自有著(zhù)不同特點(diǎn),業(yè)界多預測未來(lái)其中一項技術(shù)將會(huì )力壓群雄,成為一枝獨秀。然而,正如LoRa創(chuàng )始人之一Olivier Hersent曾說(shuō)過(guò)的,互相合作的共存關(guān)系更可能帶領(lǐng)未來(lái)技術(shù)走向新的發(fā)展。事實(shí)上,物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域百百款,這三種技術(shù)的特點(diǎn)也對應了不同領(lǐng)域的特殊需求。比如NB-IoT,用戶(hù)許可證頻段和LTE技術(shù),其網(wǎng)絡(luò )不限制傳輸訊息次數,所能攜帶的數據量也更高,因此適用于重視網(wǎng)絡(luò )傳輸穩定性和實(shí)時(shí)性的智慧工業(yè)領(lǐng)域,或者是需要聲音、圖像文件等高數據傳輸的物聯(lián)網(wǎng)裝置。相對地,NB-IoT的功耗也高于另兩項技術(shù),電池壽命的損耗較大。同時(shí)與電信業(yè)者的協(xié)作模式,在向用戶(hù)推廣時(shí)會(huì )更為快速、簡(jiǎn)便,從另一角度來(lái)看,也受限于硬件成本(芯片)和月租成本。與NB-IoT相比,LoRa和Sigfox由于硬件成本低、功耗更小,因此更適合在小數據量、大范圍的傳輸應用。LoRa技術(shù)目前的發(fā)展規模已趨向成熟,且曾與亞太電信及鴻海富鴻網(wǎng)合作,在臺灣地區已有實(shí)際營(yíng)運成果。雖然傳輸距離不比Sigfox,但傳輸帶寬較高,建設成本和技術(shù)難度不高,適合在高科技廠(chǎng)區中建設封閉型網(wǎng)域,傳輸各類(lèi)型的感測數據。以全球布建的角度來(lái)說(shuō),德國萊因的信息與通信技術(shù)經(jīng)理于凱群表示,Sigfox是很有發(fā)展性的技術(shù),由于Sigfox提供全球性的網(wǎng)域服務(wù),對跨國公司來(lái)說(shuō)更為便捷,尤其是一體成形的網(wǎng)絡(luò )方案,對高收益的公司而言提供完整且穩定的云端服務(wù),省去許多開(kāi)發(fā)和協(xié)作上的麻煩。Sigfox的傳輸距離最遠,但一天內的傳輸次數最少,因此適合應用在反應數據變化或固定時(shí)段傳送數據的場(chǎng)景,比如管線(xiàn)監控、智能電表、地區氣候監測和警報等。Sigfox目前在臺灣地區與O-bike合作,負責定位追蹤服務(wù),以及中興保全的設備狀態(tài)偵測,和智能醫療遠程照護等應用。由于是跨國應用,Sigfox也與美國快遞公司合作,在包裹上裝設傳感器,除了知道包裹的運送位置,也能偵測拆開(kāi)的時(shí)間,將具體數據傳送回美國。無(wú)論在交通、工業(yè)、農業(yè)、建筑、醫療、金融等領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)所要關(guān)注的將會(huì )是數據下的新興應用,裝置聯(lián)網(wǎng)只是基礎,只有善加利用軟件服務(wù),掌握應用商機,才能具體實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的真正智慧。
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