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物聯網問答

  • 问题增补:无线通信技術是物联网的传输基础,随着智慧都会大應用成为热门进展,各种技術推陈出新,纷纷抢占物联网市场。在LPWAN技術里,最热门的莫过于LoRa、Sigfox和NB-IoT。在物联网趋势中,这三种技術各自具有什么优势?谁才会是你专业领域的最佳拍档?物联网、大数据、AI人工智能这几个词汇,相关产业人员想必娴熟于心。在物联网的技術架构中,“感测”是最基础的核心源头,无论在农业、工業、建筑、交通、醫療等领域,要让感测到的数据透过AI分析,进而形成相关應用,首先必须部署适合的传输技術与网域,才气搜集并回报巨量的环境数据。在无线通信技術里,WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave这几项较早推出的應用已经于差异领域中奠定进展基础。WI-FI适用于大数据量的传输,好比影音传输或者A R/V R等领域,同时也是一般无线网络的基础,缺点是耗电量大;蓝牙多用于个人穿着式装置,在声音领域的應用较为成熟;ZigBee和Z-Wave则是在工業、建筑等自动利用應用中结果丰硕。谈到无线网络,各人脑中想到的,除了WI-FI之外,大概就是手机的移动式通信网路了。如今的通訊技術马上迈入5G,讲求更大带宽、更高速率、更低延迟,当然也更耗电,由于是对应人与人之间的通訊,因此数据传输较密集、交换量也更为庞大。针对M2M的通訊,由于装置的部署范围通常更宽广,且无线装置必须幸免频繁更换电池,LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗广域网)技術顺势而生,其小数据量、长距离传输及省电的特性,在物联网應用领域中大放异彩。较早期的无线传输技術,如WI-FI、ZigBee和Z-Wave,通訊传输距离顶多只有100公尺,用在智能家居领域,必须再加装讯号加强的天线或中继站。若是要满足智能都会的相关應用,例如环境监测或资产追踪,传输距离可达20公里的LPWAN技術显然能大幅缩减布建成本,只要几个机站就能覆盖大面积的范围;以电池作为电力来源,则省略了布线问题,让傳感器的安装步骤更简易。目前最受关注的LPWAN技術分别是LoRa、Sigfox和NB-IoT,这三种技術具有各自的优势,业主可根据差异领域及使用需求,选择最适合的通訊技術。
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  • 匿名:【唐文雄老师】我觉得NB-IoT和其他的协议的最大的区别是它拿到了频谱。它有国家的支持,有自己的频谱,这样的话呢,他就能静下心来做各种應用,因为他不用太担心干扰。就跟3G、4G一个道理,他的频谱是自己独有的,这样的话他就可以全身心的来各种协议的研发。其它的像LoRa和Sigfox呢,它们目前来说还没有拿到我们国家的授权频谱,只能用那种免费的频段,这样的话你会难以幸免的遇到各种各样的干扰,同时也会干扰别人。LoRa用的是扩频技術,那我认为它的优点就是距离会比力长,但同时他对频谱资源的占用会有点多,这样的话,这种情况,如果在专用频谱来说,我觉得这不是问题,但如果是在公用频谱的话就对此外用户会有点不公平。就是说,原来我们各人都好好的一人坐一张凳子,然后你过来坐,要一排凳子,对各人不太公平。同时因为这种扩频的技術,频道会少一点,联网的数量也会小一点。Sigfox超窄带的技術,其实是跟NB-IoT是类似的。它可以在很窄的带宽里,保持稳定的通訊。其实短距离无线通信,就像我之前说,它不是一个真正的應用,它只是一种桥梁,它是为各种應用服务的。它起到把傳感器和设备,还有云端,连起来的一种作用。要说應用我觉得我们还是要往实际去发掘。好比说Thread的那个空调温控器是吧,或者我们可能有抄表的應用,或者我们有pm2.5的那个收罗的應用或者温湿度收罗的农业方面的應用,各种各样的,这才是真正的應用。
    增补:正如LPWAN的技術特色,LoRa与Sigfox都具有长距离、低功耗的特点,可延长电池寿命,形成大范围的讯息传输。两者皆使用免授权的Sub-1GHz ISM频段,不需额外付出授权费用,且由于电子芯片制造技術的突破,两项技術的硬件制造成本不停降低,好比去年在台湾地区产业已经启用的Sigfox,月租费最低只要0.4元人民币。LoRaWAN是由各产业联盟共同推动的网络尺度,提供开放式技術,只要取得关键内容,就能开发个此外應用。差异于LoRa的开放性,Sigfox则是由法国同名公司自行开发的技術,掌握核心网络的营运和布建,意图以独立营运商的角色,在全球进行网络基地部署,目前已能同时在36个国家和地区使用可连结的网域和设备。以类型来说,LoRa好比小型的私人网域,传输距离最远可达20公里,只要掌握技術,就能自行架设基站,自由度更高。Sigfox则是以全球为营运目标,不停扩展网络基地的蓝图,可提供用户既有的网络布署及云端服务,需要付出额外的月租费,相对LoRa而言,成本较高,但平台方案完整,不须额外布建网络。Sigfox的传输距离可达50公里,是三种技術当中范围最广的,不外为到达低功耗的目标,LoRa和Sigfox的每日传输次数都有限制,一天当中的传输时间很短,适合发挥在没有实时通訊需求的领域,好比每日固定回报数据的傳感器,可丈量温湿度、PM2.5等特定环境数据,藉由长距离、少次数的传输型态,形成较大面积的物联网應用。 另一项在物联网产业链上讨论热烈的技術是NB-IoT,与前述两项技術最大的差异,在于它是由3GPP组织所制定的技術,使用需授权的GSM和LTE频段,也就是说,NB-IoT必须藉由电信产业买下频段授权,使用者只能透过电信业者或第三方代理商取得授权技術和频段,才气使用NB-IoT相关服务。NB-IoT的优势在于它是由现有电信业者推出的技術,不需重新布建网络,只要更新软件,就能使用现有的4G电信基地台和相关设备。另一方面,接纳电信级的网络,在通訊质量和讯息安全性拥有高度的保障。台湾地区远传电信目前已推出NB-IoT的抢先体验活动,并估计于5月底完玉成台基地升级,只要远传电信能收到讯号的地方,就能使用NB-IoT,装置月租费约为2至12元人民币。上述三种热门的LPWAN技術各自有着差异特点,业界多预测未来其中一项技術将会力压群雄,成为一枝独秀。然而,正如LoRa首创人之一Olivier Hersent曾说过的,互相合作的共存关系更可能带领未来技術走向新的进展。事实上,物联网應用领域百百款,这三种技術的特点也对应了差异领域的特别需求。好比NB-IoT,用户许可证频段和LTE技術,其网络不限制传输讯息次数,所能携带的数据量也更高,因此适用于重视网络传输稳定性和实时性的智慧工業领域,或者是需要声音、图像文件等高数据传输的物联网装置。相对地,NB-IoT的功耗也高于另两项技術,电池寿命的损耗较大。同时与电信业者的协作模式,在向用户推广时会更为快速、简便,从另一角度来看,也受限于硬件成本(芯片)和月租成本。与NB-IoT相比,LoRa和Sigfox由于硬件成本低、功耗更小,因此更适合在小数据量、大范围的传输應用。LoRa技術目前的进展规模已趋向成熟,且曾与亚太电信及鸿海富鸿网合作,在台湾地区已有实际营运结果。虽然传输距离不比Sigfox,但传输带宽较高,建筑成本和技術难度不高,适合在高科技厂区中建筑封闭型网域,传输各类型的感测数据。以全球布建的角度来说,德国莱因的信息与通信技術经理于凯群体现,Sigfox是很有进展性的技術,由于Sigfox提供全球性的网域服务,对跨国公司来说更为便捷,尤其是一体成形的网络方案,对高收益的公司而言提供完整且稳定的云端服务,省去许多开发和协作上的麻烦。Sigfox的传输距离最远,但一天内的传输次数最少,因此适合應用在反应数据变化或固定时段传送数据的场景,好比管线监控、智能电表、地区气候监测和警报等。Sigfox目前在台湾地区与O-bike合作,负责定位追踪服务,以及中兴保全的设备状态侦测,和智能醫療远程照护等應用。由于是跨国應用,Sigfox也与美国快递公司合作,在包裹上装设傳感器,除了知道包裹的运送位置,也能侦测拆开的时间,将具体数据传送回美国。无论在交通、工業、农业、建筑、醫療、金融等领域,物联网所要关注的将会是数据下的新兴應用,装置联网只是基础,只有善加利用软件服务,掌握應用商機,才气具体实现物联网的真正智慧。
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