物联网如何工作之第2部分：网络连接-物联网连接方式

本文是“物联网如何工作”系列的第二部分，我们将以简单易懂的方式介绍物联网的关键要素。

物联网解决方案由四个基本要素组成：

在上一篇文章“物联网如何工作——第1部分：传感器”中，我们学习了如何在物联网应用中收集数据。下一步是将数据发送到基于云的服务平台进行处理。那么它是如何到达那里的?

在本文中，我们将集中讨论列表中的第二个要素：网络连接。

什么是网络连接?

网络连接是物联网难题的一部分，它使“事物”能够相互交流和交换数据。网络连接可以通过有线或无线网络实现。然而，有线网络不适合大多数物联网应用，因为其覆盖范围仅限于网线可到达的区域。大多数物联网应用需要更大的覆盖范围，因此我们将在本文中集中讨论无线网络连接。

物联网连接选项

物联网有许多网络连接选项，如蜂窝移动、卫星、Wi-Fi、低功耗广域网(LPWAN)和蓝牙。

选择网络连接选项时，有许多因素需要考虑：覆盖范围(可以发送数据的***距离)、带宽(可以发送多少数据)、功耗(电池续航时间)、成本、可靠性和可用性等。

***网络连接选项将具有大范围、高带宽、低成本和低功耗。不幸的是，这种连接技术还不存在，例如，增加覆盖范围往往会增加功耗，而增加带宽通常会增加成本。

让我们来看看物联网最常用的一些网络连接选项。在文章的结尾，您可以看到一个非常简单的表格来比较和总结这些选项。

低功耗广域网 (LPWAN)

低功耗广域网(LPWAN)，如Lora和Sigfox，相对较新的，只有少数国家拥有全国范围的低功耗广域网。据麦肯锡称，在2017年，低功耗广域网覆盖了全球20%的人口。此外，麦肯锡预计，到2022年，低功耗广域网将覆盖全球100%的人口。

很明显，低功耗广域网(LPWAN)有两个重要特征：

LPWAN技术基于间歇性发送少量数据的概念(例如，一天几次)，这使得低功耗成为可能。

LPWAN的一个用例是智能废物管理，其中垃圾箱配备有液位传感器，仅在需要时清理。在这种用例中，偶尔向云端发送少量数据就足够了。与其拥有一个实时监控系统，不如拥有能够维持很长时间(例如几年)的电池和每个垃圾箱合理的网络连接成本。

蜂窝移动

蜂窝移动连接是最常见的选择：它是您手机用来发送和接收数据的一种网络连接方式。蜂窝移动连接有许多好处，它是一种可靠的选择，除了高带宽之外，它还提供远距离通信。蜂窝移动连接也具有良好的可用性(与目前的LPWAN不同)。

缺点是，蜂窝移动连接具有相对较高的成本和较高的功耗。然而，有一些新的蜂窝网络旨在解决这些问题，其中之一就是窄带物联网(NB-IOT)，这是一种利用现有蜂窝网络基础设施的LPWAN技术。

由于其高功耗和高成本，对于许多物联网用例来说，蜂窝移动连接不是***选择。但是，它可以用于跟踪远距离移动的昂贵资产(如车辆、船运集装箱等)。

卫星

卫星通信具有高带宽和高范围，但它也有较高的功耗。卫星通信的好处是它可以在地球上任何地方工作。因此，如果您需要接收集装箱在海洋中航行信息的话，卫星通信可能是唯一选择。

蓝牙低功耗和Wi-Fi

蓝牙和Wi-Fi是近距离通信的***选择。它们比LPWAN具有更高的带宽，比卫星和蜂窝移动网络的功耗更低。

除了传统的蓝牙，还有一个更新的版本，叫做蓝牙低功耗(BLE)。BLE使用的技术能够实现更低的功耗，它只需要传统蓝牙所需能量的一小部分。

使用蓝牙/Wi-Fi的物联网用例的一个例子是医院(或其他室内)资产跟踪。通过使用多个蓝牙/WI-FI接入点，您可以通过三角测量来确定资产的位置。

总结

下面的一个表格，是对上面介绍的网络连接选项进行了非常简单的总结。

据我们所知，所有的选择都有利弊，正确的选择取决于您的具体物联网用例。

物联网工作流程的下一步是什么?

到目前为止，我们已经通过传感器收集数据，并使用网络解决方案将数据发送到云服务平台。接下来，我们必须使数据有用，这意味着我们需要处理它。敬请关注我们的下一篇文章“物联网如何工作——第3部分：数据处理”!