由于物聯網部署的分散性，組織可以從廣泛的物聯網(wang)連接標準中(zhong)進行(xing)選擇。物聯網能夠創建新的(de)商業模式、產(chan)品提(ti)(ti)供以及數(shu)字轉型。數(shu)十億的(de)物聯網設(she)備可以通過(guo)擴展當前的(de)蜂窩網絡連接起(qi)來(lai)，這將幫助組織保持與客戶(hu)的(de)相關(guan)性，產(chan)生新的(de)收(shou)入流，并為客戶(hu)提(ti)(ti)供競爭優(you)勢。
盡管物聯(lian)網(wang)正(zheng)在(zai)(zai)被廣泛應用，連(lian)接設備也在(zai)(zai)迅速(su)增加，但(dan)市場環境(jing)仍然是碎片化的(de)(de)(de)。為了提供不斷(duan)發展的(de)(de)(de)物聯(lian)網(wang)用例、應用程(cheng)序(xu)和(he)設備類型(xing)所(suo)需的(de)(de)(de)網(wang)絡性能，新業(ye)務(wu)模型(xing)的(de)(de)(de)連(lian)接必須靈活和(he)敏捷。
什么是物聯網連接?
用(yong)(yong)于連(lian)(lian)接物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)設備的(de)方(fang)法(fa)，諸如(ru)應(ying)用(yong)(yong)程序(xu)、傳感(gan)器(qi)、跟蹤器(qi)、網(wang)(wang)關和(he)網(wang)(wang)絡路由器(qi)等方(fang)法(fa)，通常(chang)被稱為物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)連(lian)(lian)接。“物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)連(lian)(lian)接”一詞也(ye)經常(chang)用(yong)(yong)于物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)領(ling)域，指能夠支(zhi)持這種連(lian)(lian)接形式的(de)特定物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)網(wang)(wang)絡解決方(fang)案(an)。這些包括但不限于WiFi、蜂窩(wo)網(wang)(wang)絡和(he)LPWAN。
在未確定(ding)哪種(zhong)最適(shi)合企業時，經常將物(wu)聯網連接(jie)(jie)(jie)選項分為三個(ge)因素:帶寬(kuan)容量(速度(du))、覆蓋面積和功(gong)耗。為物(wu)聯網連接(jie)(jie)(jie)找到優先考慮所有三個(ge)因素的連接(jie)(jie)(jie)選項可能是具有挑戰性的。因此(ci)，在選擇物(wu)聯網連接(jie)(jie)(jie)選項之前，了解連接(jie)(jie)(jie)需求(qiu)是至(zhi)關(guan)重要的。
物聯網設備時代
物聯(lian)網使物理世界(jie)和數字世界(jie)的交互和協作成(cheng)為可能;使企(qi)業(ye)能夠自動化和簡化其(qi)常規流(liu)程，為其(qi)提供許多優勢。
由于技術(shu)的(de)發展，工(gong)作場所正在(zai)發生變化。我們的(de)日(ri)常生活中(zhong)已經(jing)包(bao)含了數(shu)十(shi)億個設備。它(ta)們互相交(jiao)談、與企(qi)業數(shu)據流(liu)通信。此外，它(ta)們正在(zai)越(yue)來(lai)越(yue)多地實(shi)時重塑和控制環境，以實(shi)現(xian)幾年(nian)前難(nan)以想(xiang)象的(de)結果。
物聯網(IoT)是指物體之間直接或通過云進行通信，其正在迅速發展。此外，數據流的排他性越來越低，開放性越來越強，而傳感器技術變得更小、更高效和更經濟。軟件、數據挖掘、機器學習和人工智能(AI)方面(mian)的這些發(fa)展，有望加深我(wo)們對設施與組織績效之(zhi)間(jian)，以及設施與人(ren)績效之(zhi)間(jian)關系的理解。
構建物聯網生態系統
為了(le)塑造(zao)、管理和商業(ye)化像(xiang)物(wu)聯(lian)(lian)網這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)大(da)型數(shu)字(zi)平臺，需要由眾多企業(ye)和技(ji)術(shu)組成的(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)生(sheng)(sheng)態(tai)系統(tong)。像(xiang)物(wu)聯(lian)(lian)網這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)宏(hong)觀趨勢不(bu)僅(jin)僅(jin)是由一(yi)家企業(ye)或一(yi)項發明(ming)推動的(de)(de)(de)(de)。物(wu)聯(lian)(lian)網生(sheng)(sheng)態(tai)系統(tong)和平臺提供商之間有著(zhu)非常協(xie)同(tong)的(de)(de)(de)(de)聯(lian)(lian)系，各(ge)方的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體利益(yi)創造(zao)了(le)新的(de)(de)(de)(de)機會。
連接設備產生(sheng)的(de)海量數據(預計到2021年將達到137億)，已經在(zai)數字領域留下了持久的(de)印記，并推動了對5G高(gao)速(su)移動網(wang)絡、云端實時數據管理和(he)分析等平臺的(de)需(xu)求。
被稱(cheng)為物(wu)聯網(wang)(wang)生態系統(tong)的企業網(wang)(wang)絡(luo)，為物(wu)聯網(wang)(wang)商(shang)品和服務(wu)的開發(fa)和提(ti)供(gong)提(ti)供(gong)了動力。隨著物(wu)聯網(wang)(wang)系統(tong)變得(de)(de)越(yue)來越(yue)復雜(za)和專業化(hua)，物(wu)聯網(wang)(wang)生態系統(tong)參(can)與者之間的相(xiang)互依賴關系也變得(de)(de)越(yue)來越(yue)重要(yao)和復雜(za)。
成(cheng)為強大的(de)物聯網(wang)生態系統的(de)一部分有(you)很多優勢(shi)：
協作使企業(ye)(ye)能(neng)夠利用(yong)合(he)作伙伴的技能(neng)和資產，使自己(ji)從(cong)競(jing)爭(zheng)對(dui)手中(zhong)脫穎而出。例如，向全(quan)新的垂(chui)直行(xing)業(ye)(ye)銷(xiao)售，這在(zai)其他情況下是不可(ke)能(neng)的。
第(di)三方產品(pin)可以解決產品(pin)組合的差距，提高企業(ye)更快(kuai)推(tui)出物聯網系(xi)統的能力(li)，降低風(feng)險(xian)，并(bing)通(tong)過(guo)將投(tou)資(zi)分(fen)散到各個(ge)市場參與(yu)者來(lai)降低前期資(zi)本支出。
由于(yu)每個合作(zuo)(zuo)伙伴都帶來了一組(zu)獨特的(de)(de)消費者關(guan)(guan)系(xi)，因此合作(zuo)(zuo)伙伴關(guan)(guan)系(xi)通常會擴大市場覆蓋率和采用率。建立正(zheng)確的(de)(de)聯盟還可以節省時(shi)間和資金，用于(yu)推進物聯網創新和價值創造。
企業經常尋(xun)求完整的(de)(de)端(duan)到端(duan)物(wu)聯網(wang)解決方案，這(zhe)就需要眾多行業參與(yu)(yu)者的(de)(de)技術(shu)和(he)服務的(de)(de)參與(yu)(yu)和(he)集成。為了在部署新的(de)(de)物(wu)聯網(wang)系(xi)統(tong)時減少(shao)IT開銷(xiao)，許(xu)多重大的(de)(de)物(wu)聯網(wang)部署可能需要跨一個或多個生態系(xi)統(tong)的(de)(de)十多個參與(yu)(yu)者之間(jian)的(de)(de)交互。當(dang)戰略上建立了這(zhe)些(xie)合(he)作伙伴生態系(xi)統(tong)時，企業采用和(he)運(yun)營全面的(de)(de)物(wu)聯網(wang)系(xi)統(tong)就會容易得多，從而獲(huo)得更強(qiang)的(de)(de)競爭(zheng)優勢。
物聯網中的數據處理
雖然數據處理周期從輸(shu)入(ru)階段開始，但我們(men)應(ying)該首先考慮期望的結果。換句(ju)話說，在物聯網的幫助(zhu)下，應(ying)該解決哪些(xie)問題?我們(men)需要(yao)什么(me)樣(yang)的數據?
舉(ju)個例子，每當制(zhi)(zhi)造機器(qi)的溫度超過閾(yu)值限(xian)制(zhi)(zhi)時，就能接(jie)收警報。
一旦確定了想(xiang)要的結(jie)果，就必須想(xiang)辦法(fa)實現。為了轉化成所需要的信息，傳(chuan)感器設備收集到的數據需要以合適的格式存(cun)儲(chu)。
例如(ru)，當機(ji)器(qi)運(yun)行時(shi)，可以定期(qi)接收(shou)數據，如(ru)每10分鐘接收(shou)一次。我(wo)們可能希望利用該(gai)信(xin)息來確定自上次機(ji)器(qi)維(wei)修后已(yi)過去多久。通(tong)過觀察這些數據的趨勢(shi)，如(ru)果(guo)消耗量保(bao)持不變，便(bian)可預(yu)測(ce)何時(shi)達到某(mou)個小時(shi)數。
由于(yu)傳感器捕獲的(de)(de)數據(ju)(ju)量可能非常(chang)龐大，故需要一(yi)個可擴(kuo)展的(de)(de)云(yun)服務(wu)，以便能夠(gou)存(cun)儲(chu)數據(ju)(ju)。且還須(xu)制定數據(ju)(ju)保(bao)留(liu)策略，并承認無限保(bao)留(liu)所有物聯網數據(ju)(ju)是(shi)不合邏輯的(de)(de)。隨(sui)著數據(ju)(ju)的(de)(de)積累(lei)和(he)保(bao)存(cun)時間(jian)的(de)(de)延長，存(cun)儲(chu)數據(ju)(ju)的(de)(de)成本也隨(sui)之增(zeng)加。另一(yi)方面，更少的(de)(de)數據(ju)(ju)等于(yu)更少的(de)(de)歷(li)史典故和(he)見(jian)解(jie)。因此，必(bi)須(xu)設定優(you)先級，并在(zai)要存(cun)儲(chu)的(de)(de)數據(ju)(ju)量和(he)預(yu)算之間(jian)取得(de)平衡。
在實現數據處理(li)之前(qian)，確定(ding)資源使用(yong)和更新頻(pin)率(lv)(lv)(如計算能力、功率(lv)(lv))之間的(de)適當(dang)平衡(heng)是至關重要的(de)。物聯網用(yong)例明確規定(ding)了(le)什么(me)是“良好的(de)平衡(heng)”。
在某些使用場景中，立(li)即了解收集的數據如何影響結果是至關(guan)重要的。為(wei)此，物聯網中的實時(shi)數據處(chu)理(li)是必要的。但是，這可能是相當密(mi)集型的資源。例如，在某些其他用例中，每天只處(chu)理(li)一(yi)次(ci)收集的數據就足夠了。
到(dao)目前(qian)為止(zhi)，我(wo)們已經(jing)使用傳感器設備收(shou)集數(shu)(shu)據(ju)，使用網絡解(jie)決方案(an)將數(shu)(shu)據(ju)傳輸(shu)到(dao)云服務，使用數(shu)(shu)據(ju)轉換流程將數(shu)(shu)據(ju)轉換為可用的信息。現在是(shi)向用戶展示結(jie)果(guo)的時候(hou)了。
物聯網連接示例
企(qi)業構建的物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)連接類型將決定新物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)項目的成(cheng)敗(bai)。當企(qi)業需要(yao)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)連接機(ji)制時，電池壽命、網(wang)(wang)絡覆(fu)蓋和成(cheng)本等因素都會發揮作用。
物聯網連接技術
沒有(you)連(lian)接，物(wu)聯網(wang)(IoT)就不可能實(shi)現。物(wu)聯網(wang)生態系統中(zhong)的(de)設(she)備(bei)只有(you)在連(lian)接到其他(ta)設(she)備(bei)和物(wu)聯網(wang)技術(shu)時才能發揮作用(yong)，就像水(shui)槽連(lian)接到水(shui)管(guan)或電燈插入插座一(yi)樣。幸運的(de)是，有(you)多種物(wu)聯網(wang)連(lian)接技術(shu)可用(yong)。故(gu)此，了解對帶寬、范圍(wei)和功耗(hao)的(de)需求，將助于做出最佳的(de)選(xuan)擇(ze)。
讓我們來一起探(tan)索(suo)最流行(xing)的物(wu)聯網連(lian)接技術(shu)和應用案例。
固定連接以太網
以太(tai)網連接(jie)是(shi)企業用(yong)來將物(wu)聯(lian)網設備連接(jie)到網絡(luo)的(de)最早(zao)技(ji)術之一(yi)(yi)。對于不需要(yao)從固定位置移動的(de)笨(ben)重設備來說(shuo)，這仍然是(shi)一(yi)(yi)個不錯的(de)選擇。通(tong)(tong)過使用(yong)以太(tai)網電(dian)源可以減少有線(xian)部署(shu)中使用(yong)的(de)電(dian)纜數(shu)量，這是(shi)一(yi)(yi)種通(tong)(tong)過數(shu)據線(xian)而不是(shi)電(dian)源線(xian)傳輸電(dian)流的(de)技(ji)術。
LPWAN支持大量傳感器的能力
在物聯(lian)網中，低功耗廣域網物聯(lian)網協議用(yong)于將少量數據從專用(yong)基站(zhan)無線傳(chuan)輸到傳(chuan)感器和設備(bei)。
LPWAN技術“LoRa”由芯片制造商Semtech和Sigfox提供支持，最常被企業(ye)使(shi)用(yong)。LoRa和Sigfox都支持使(shi)用(yong)未(wei)經許可的工業(ye)、科(ke)學和醫療頻(pin)(pin)段(duan)進行雙向(xiang)通信，其中包(bao)括歐洲(zhou)的868 MHz頻(pin)(pin)段(duan)、北美的915 MHz頻(pin)(pin)譜和亞(ya)洲(zhou)的433 MHz頻(pin)(pin)率(lv)。
在城(cheng)市(shi)部署中，LoRa和Sigfox提供的實際范圍約(yue)為10公里，而在摩天大樓較少的開闊農村地區，范圍是這個數字(zi)的兩倍多。
Sigfox和(he)(he)Semtech都提供(gong)了(le)網(wang)(wang)關，使自己的技術作為專用網(wang)(wang)絡的部署變(bian)得簡單和(he)(he)負擔得起。這(zhe)些LPWAN技術在商業(ye)(ye)建筑和(he)(he)工業(ye)(ye)場所的物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)部署中得到了(le)廣泛的關注(zhu)，這(zhe)些建筑和(he)(he)工業(ye)(ye)場所擁有數千個傳感器和(he)(he)其他(ta)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)設備。
在LPWAN技術方面，LoRa處于(yu)(yu)領先地(di)位，部分原因(yin)是(shi)一家名為Helium的初創企業在北(bei)美和歐洲推出了基(ji)于(yu)(yu)LoRaWAN技術的DIY物聯(lian)網網絡。
物聯網蜂窩連接
物聯網蜂窩連接在全球獲得了巨大的吸引力，2G和3G支持多種開創性的物聯網應用。有了4G服(fu)務，每(mei)個單元(yuan)有更(geng)多(duo)的設備可能會帶(dai)來更(geng)大的帶(dai)寬、更(geng)低的延遲和更(geng)高的設備密度(du)。5G網絡的引入最初是由(you)5G新(xin)無線電(dian)(NR)標(biao)準實(shi)現(xian)的，將通(tong)過支持(chi)超(chao)可靠低延遲通(tong)信(URLLC)進一步改進這些網絡，這將支持(chi)越來越多(duo)的關鍵應用。
因此，蜂(feng)窩物聯網既能(neng)滿(man)足大規模物聯網市(shi)場相對簡單的需求，又能(neng)滿(man)足復雜環境(jing)和(he)應(ying)用中(zhong)高度獨特(te)、微妙的需求。
除了移動網絡(luo)(luo)運(yun)營(ying)商之外，蜂窩(wo)物聯網生態系統也在(zai)快速增長(chang)，并得到越來越多的(de)(de)設備、芯片組(zu)、模(mo)塊和(he)網絡(luo)(luo)基礎設施(shi)供應(ying)商的(de)(de)支(zhi)持。其建立在(zai)世(shi)界(jie)3GPP標準之上。在(zai)無與倫(lun)比(bi)的(de)(de)全(quan)球(qiu)覆蓋、服務質量(liang)、可擴展(zhan)性、安全(quan)性以及處理各種用例的(de)(de)不同需求的(de)(de)靈活性方面，其比(bi)其他低(di)功(gong)率廣域(yu)(LPWA)網絡(luo)(luo)技術表現得更好。
衛星可以訪問難以接近的區域
對于物(wu)聯網(wang)設備，衛(wei)(wei)星提(ti)供了真正無(wu)所不在(zai)的(de)覆(fu)蓋(gai)，因為其可以連接到(dao)幾乎沒(mei)有地面物(wu)聯網(wang)連接的(de)設備。如果企(qi)業需要在(zai)海洋(yang)中覆(fu)蓋(gai)物(wu)聯網(wang)，則(ze)需要衛(wei)(wei)星連接。物(wu)聯網(wang)設備已經(jing)可以使用在(zai)地球(qiu)上(shang)空23,000英(ying)里的(de)軌(gui)道(dao)上(shang)運行的(de)地球(qiu)靜止(zhi)衛(wei)(wei)星在(zai)全球(qiu)范(fan)圍內連接。隨著SpaceX等企(qi)業開始發射瞄針對聯網(wang)領域的(de)巨大微(wei)型(xing)衛(wei)(wei)星星座，低地球(qiu)軌(gui)道(dao)衛(wei)(wei)星也同(tong)樣變得越(yue)來越(yue)受歡迎(ying)。
企業Wifi
WiFi是(shi)家庭和企業的傳(chuan)感(gan)器、安全攝像頭、物聯(lian)網(wang)設備等(deng)物聯(lian)網(wang)設備的連接方式。
全(quan)球使用最廣(guang)泛的(de)(de)無(wu)線(xian)網絡之一是WiFi。現實世(shi)界中，未經(jing)許(xu)可的(de)(de)2.4 GHz和5 GHz頻段在距離接入(ru)點約(yue)410英(ying)尺(chi)處達(da)到峰(feng)值。2.4 GHz的(de)(de)連接能夠實現150mbps的(de)(de)數(shu)據速率，并提高了穿過墻壁等固(gu)體物(wu)體的(de)(de)吞吐量(liang)。對于辦(ban)公室或其他結(jie)構(gou)中的(de)(de)物(wu)聯網設備(bei)，企業將使用2.4 GHz。通過5 GHz鏈路可以支持(chi)約(yue)1Gbps的(de)(de)數(shu)據速度。除非企業加強5 GHz頻段的(de)(de)信號，否則WiFi信號的(de)(de)范圍會(hui)減少約(yue)50%。
對(dui)于(yu)2.4 GHz或(huo)5 GHz頻(pin)段，典(dian)型的WiFi電(dian)池(chi)壽命(ming)為8到9小(xiao)時。辦公室(shi)電(dian)腦和(he)智能手機可以使用(yong)這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)壽命(ming)，但傳感器和(he)物(wu)聯網(wang)(IoT)設備需要(yao)數(shu)(shu)周、數(shu)(shu)月甚(shen)至數(shu)(shu)年(nian)的電(dian)池(chi)壽命(ming)。
物聯網連接協議
在構(gou)建支持物聯網生態系(xi)統的(de)網絡時，技術(shu)專業(ye)人員有(you)多種通信(xin)協議可供選擇。以下是(shi)最典(dian)型的(de)。
藍牙和BLE
短(duan)波(bo)、超高頻無線(xian)電波(bo)被用(yong)(yong)于(yu)被稱為藍(lan)牙(ya)的(de)短(duan)距離(li)無線(xian)技術(shu)。盡管其(qi)最初主要用(yong)(yong)于(yu)音(yin)頻流媒體(ti)，但后(hou)來發展(zhan)成為無線(xian)和連(lian)(lian)接設(she)備(bei)的(de)關鍵支持(chi)器。因此(ci)，物(wu)聯網(wang)(wang)安裝和個人區域網(wang)(wang)絡經常使用(yong)(yong)這種(zhong)低功耗、短(duan)距離(li)的(de)物(wu)聯網(wang)(wang)連(lian)(lian)接選項。
最適合物聯網連接的新形式的藍牙是低功耗藍牙，也被稱為藍牙LE或BLE。顧名思義，BLE的耗電量比標準藍牙要低，這使得其在許多情況下特別具有吸引力，包括為消費者提供的智能家居、健康(kang)和健身追(zhui)蹤器，以及(ji)為企業提供(gong)的店(dian)內導航。
LORA和LORAWAN
遠程(cheng)通(tong)信能力(li)通(tong)過被稱為LoRa的(de)(de)非蜂(feng)窩無線技(ji)術(shu)(shu)提供，也被稱為遠程(cheng)通(tong)信。對于(yu)M2M和物聯(lian)網部署，其具有低(di)功耗、數(shu)據傳輸安全(quan)的(de)(de)特點(dian)。LORA目(mu)前是(shi)Semtech射頻平臺的(de)(de)一部分，是(shi)一項專利(li)技(ji)術(shu)(shu)。Semtech是(shi)LoRa聯(lian)盟的(de)(de)創(chuang)始成員之(zhi)一，該聯(lian)盟目(mu)前負責監管LoRa技(ji)術(shu)(shu)。此外(wai)，LoRa聯(lian)盟創(chuang)建并目(mu)前管理(li)LoRaWAN，這是(shi)一個開(kai)放的(de)(de)基于(yu)云的(de)(de)協議，允許LoRa在物聯(lian)網設備之(zhi)間進行通(tong)信。
WiFi
WiFi是(shi)一種流行(xing)的(de)(de)物聯網(wang)協議，因(yin)為其廣泛應用于(yu)住宅(zhai)、商業和工業設(she)施。WiFi可以分析(xi)大量的(de)(de)數據，并允許快速的(de)(de)數據傳(chuan)輸。由于(yu)中短距離，局域網(wang)的(de)(de)情(qing)況(kuang)特別適合WiFi。此(ci)外，WiFi有許多標準，其中最流行(xing)的(de)(de)是(shi)802.11n，這(zhe)為技(ji)術人員提(ti)供(gong)了不同的(de)(de)部署方案。
對于(yu)各種物聯(lian)網(wang)用例，特別(bie)是那些涉及低功(gong)耗(hao)/電池供電設備的(de)情(qing)況，許(xu)多(duo)WiFi標準(zhun)，包括在(zai)家庭中(zhong)經常使(shi)(shi)用的(de)WiFi標準(zhun)，都會(hui)消(xiao)耗(hao)過多(duo)的(de)功(gong)率。因此，WiFi并非適用于(yu)所有部署。WiFi的(de)低范圍和較差的(de)可擴展性(xing)是額外因素，使(shi)(shi)其在(zai)許(xu)多(duo)物聯(lian)網(wang)部署中(zhong)使(shi)(shi)用不切實際。
蜂窩
蜂窩(wo)是物(wu)聯(lian)網(wang)應用中最(zui)流(liu)行和最(zui)常用的(de)(de)解決方(fang)(fang)案之(zhi)一。其也是通信跨越更(geng)遠距離的(de)(de)最(zui)佳(jia)部署(shu)方(fang)(fang)案之(zhi)一。目前，傳(chuan)統的(de)(de)2G和3G標準(zhun)(zhun)正在(zai)逐漸被(bei)淘汰，同(tong)時(shi)由于通信企業的(de)(de)努力，新(xin)的(de)(de)高速標準(zhun)(zhun)4G/LTE和5G的(de)(de)覆(fu)蓋范圍(wei)正在(zai)迅(xun)速擴(kuo)大。蜂窩(wo)網(wang)絡提供了(le)高帶寬和可(ke)靠的(de)(de)通信。其能(neng)夠發送大量數據，這對(dui)許(xu)多物(wu)聯(lian)網(wang)部署(shu)至關(guan)重要。然而，這些功能(neng)比其他選擇更(geng)昂貴，且消耗(hao)更(geng)多的(de)(de)能(neng)源。
COAP
受(shou)(shou)限(xian)應(ying)(ying)用(yong)協議(yi)(CoAP)是由互(hu)聯網工(gong)程任務(wu)小組受(shou)(shou)限(xian)RESTful環境工(gong)作組于(yu)2013年推出的，此(ci)前其被(bei)開(kai)發用(yong)于(yu)基于(yu)HTTP的物(wu)聯網系統。CoAP使(shi)用(yong)用(yong)戶數據報協議(yi)創建(jian)安全連接，并允(yun)許多(duo)個(ge)站(zhan)點(dian)之間的數據傳輸。CoAP使(shi)受(shou)(shou)限(xian)制的設(she)備能夠(gou)加入物(wu)聯網環境，即使(shi)存(cun)在低(di)帶寬(kuan)、低(di)可用(yong)性(xing)和低(di)能源設(she)備，也經(jing)常用(yong)于(yu)機器(qi)對(dui)機器(qi)(M2M)應(ying)(ying)用(yong)。
AMQP
AMQP是Advanced Message Queuing Protocol的(de)縮寫，即高級(ji)消(xiao)息(xi)隊列協議，這(zhe)是一種開放(fang)的(de)標準協議，用于更(geng)面向(xiang)消(xiao)息(xi)的(de)中間件。因此，其獨(du)立于所使(shi)(shi)(shi)用的(de)消(xiao)息(xi)代(dai)理或平臺，促(cu)(cu)進了(le)系(xi)統之間的(de)消(xiao)息(xi)傳(chuan)遞兼容性。即使(shi)(shi)(shi)跨距離或通過(guo)低(di)于標準的(de)網絡，也(ye)能(neng)提供穩定性、安全性和互(hu)操作性。即使(shi)(shi)(shi)在系(xi)統不(bu)能(neng)同(tong)時可用的(de)情(qing)況(kuang)下，也(ye)能(neng)促(cu)(cu)進通信(xin)。
LWM2M
根據OMA SpecWorks的(de)(de)說法，LWM2M(輕量級M2M)是(shi)(shi)“一種為(wei)傳(chuan)感器網(wang)絡和(he)(he)M2M環境的(de)(de)需求設(she)(she)計(ji)的(de)(de)設(she)(she)備管理協(xie)議(yi)”。這(zhe)種通信協(xie)議(yi)是(shi)(shi)處理和(he)(he)存儲(chu)能力受限的(de)(de)低功耗設(she)(she)備的(de)(de)可(ke)行選(xuan)擇(ze)，因為(wei)其是(shi)(shi)專門(men)為(wei)物(wu)聯(lian)網(wang)環境和(he)(he)其他M2M應用中的(de)(de)遠程設(she)(she)備管理和(he)(he)遙測而創建的(de)(de)。
MQTT
其最(zui)初創建(jian)于1999年(nian)，名為消息隊列(lie)遙測傳輸，現在簡稱為MQTT。此協議不(bu)再使用(yong)消息隊列(lie)。MQTT使用(yong)發布(bu)-訂(ding)閱體系結(jie)構(gou)來支持M2M通信。其直(zhi)接的消息傳遞架構(gou)促(cu)進了眾多設備之間(jian)的通信，并在受限的硬件上運行。
MQTT是(shi)為在低帶(dai)寬(kuan)環境中(zhong)運(yun)行而創建的，包括那些(xie)傳感器和(he)移動設(she)備(bei)(bei)連接(jie)到(dao)不穩定網絡的環境。由于其能夠連接(jie)小(xiao)代碼設(she)備(bei)(bei)，因此經常(chang)被選擇用(yong)于因帶(dai)寬(kuan)限制或不穩定連接(jie)，而帶(dai)來不同程度延遲的無線網絡。將物聯網和(he)工業物聯網設(she)備(bei)(bei)連接(jie)在一(yi)起的最流行的開源協(xie)議是(shi)MQTT，其最初是(shi)作為一(yi)個專有協(xie)議存(cun)在的。
DDS
數(shu)據(ju)分發服務是(shi)由對象管理組(OMG)為(wei)實(shi)時(shi)系(xi)統創(chuang)建的(de)(de)。DDS是(shi)一種用(yong)(yong)于(yu)以數(shu)據(ju)為(wei)中心的(de)(de)通信的(de)(de)中間件協議和API標(biao)準，OMG將其描述為(wei)“將系(xi)統的(de)(de)組件集(ji)成(cheng)在一起，提供業務和關鍵任(ren)務IoT應(ying)用(yong)(yong)所(suo)需的(de)(de)低延遲數(shu)據(ju)連接(jie)、極高的(de)(de)可(ke)(ke)靠性和可(ke)(ke)擴展的(de)(de)架構。”該M2M標(biao)準使用(yong)(yong)發布-訂閱(yue)結(jie)構，提供高性能和高度(du)可(ke)(ke)擴展的(de)(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)通信。
XMPP
可擴展(zhan)消息傳遞和(he)(he)呈現(xian)協(xie)議(yi)(XMPP)最初由開(kai)源Jabber社區(qu)于(yu)(yu)21世紀初開(kai)發，用于(yu)(yu)實(shi)(shi)時(shi)人(ren)與人(ren)之間的(de)(de)對話(hua)，目前(qian)被用于(yu)(yu)輕(qing)量級中(zhong)(zhong)間件中(zhong)(zhong)的(de)(de)M2M通信和(he)(he)XML數據路由。XMPP最常用于(yu)(yu)以消費者為中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)(de)物聯網實(shi)(shi)現(xian)，如智能設備，并促進(jin)網絡上眾多實(shi)(shi)體之間結(jie)構化但可擴展(zhan)的(de)(de)數據的(de)(de)實(shi)(shi)時(shi)交換。XMPP標準基金會支(zhi)持其作為開(kai)源。
Zigbee
Zigbee是(shi)物聯網(wang)(wang)環(huan)境中使用最廣泛的網(wang)(wang)狀網(wang)(wang)絡協議(yi)之一，是(shi)為建(jian)(jian)筑和(he)家(jia)庭自動(dong)化而創建(jian)(jian)的。Zigbee是(shi)一種低(di)功耗、短距離(li)協議(yi)，可用于在(zai)多個(ge)設備上(shang)傳播通(tong)信。雖然其數據速(su)率低(di)于BLE，但(dan)范圍(wei)大于BLE。Zigbee提供靈活(huo)的自組(zu)織的網(wang)(wang)格、超(chao)低(di)功耗和(he)一系列應用程序，并(bing)由(you)Zigbee聯盟管理。
Z-Wave
Z-Wave是一(yi)(yi)(yi)種基于(yu)(yu)低功耗射頻技術的無線(xian)網(wang)狀網(wang)絡通(tong)信(xin)協議，是另一(yi)(yi)(yi)種獨(du)家選擇。與藍(lan)牙和(he)WiFi一(yi)(yi)(yi)樣，Z-Wave支持智能設備之間的加(jia)密通(tong)信(xin)，為(wei)物聯(lian)網(wang)部(bu)署增加(jia)了一(yi)(yi)(yi)層安(an)全保障。其(qi)經常用(yong)于(yu)(yu)商(shang)業應用(yong)，包括(kuo)能源管理技術、家庭自(zi)動化產(chan)品(pin)和(he)安(an)全系(xi)統。在美(mei)國(guo)，其(qi)使用(yong)908.42兆赫的無線(xian)電頻率，盡管其(qi)頻率因(yin)國(guo)而異(yi)。Z-Wave聯(lian)盟是一(yi)(yi)(yi)個致力于(yu)(yu)提(ti)高使用(yong)Z-Wave的設備的技術和(he)互操作(zuo)性的成員聯(lian)盟，其(qi)支持Z-Wave。
物聯網連接選項
由(you)于選(xuan)擇如(ru)此之多且種類繁多，不斷變(bian)化的(de)(de)物(wu)聯(lian)網(wang)連接(jie)格局(ju)目(mu)前集(ji)(ji)中于滿足(zu)消費(fei)者和工業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)應用中數據(ju)密集(ji)(ji)型(xing)環(huan)境的(de)(de)需求。理想的(de)(de)通用物(wu)聯(lian)網(wang)連接(jie)解決方案應具有極低的(de)(de)設備(bei)功(gong)耗，能(neng)夠遠距(ju)離快速傳(chuan)輸大量數據(ju)，并以允許智(zhi)能(neng)企業(ye)繼續(xu)盈(ying)利(li)的(de)(de)成本(ben)提供。
可悲的(de)(de)現(xian)實是(shi)，鑒于物聯網內用例的(de)(de)內在異(yi)構(gou)性，當前(qian)或不久的(de)(de)將來，都無法在不對上述基(ji)本物聯網連接因素(su)做出任(ren)何妥協(xie)的(de)(de)情況下，容納所有(you)潛在的(de)(de)智能(neng)應用程序(xu)。
因此，為(wei)了確定(ding)(ding)一個(ge)特定(ding)(ding)項目的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳解決方案，總是(shi)有(you)必要在三個(ge)基本連(lian)接(jie)(jie)因素之間妥協，即范圍、帶寬(kuan)和功耗。為(wei)了智能(neng)組織選擇理想的(de)(de)(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)網(wang)(wang)絡，必須能(neng)夠識別項目部署(shu)的(de)(de)(de)(de)每個(ge)階段的(de)(de)(de)(de)需求，并對(dui)物聯網(wang)(wang)用(yong)例的(de)(de)(de)(de)細(xi)節有(you)全面的(de)(de)(de)(de)了解。為(wei)了幫(bang)助(zhu)了解最(zui)常(chang)見的(de)(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡技術所提供的(de)(de)(de)(de)權衡，這里列出了物聯網(wang)(wang)中(zhong)使用(yong)最(zui)廣泛的(de)(de)(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)解決方案。
如何選擇正確的物聯網選項?
術語(yu)“物聯網(wang)連接”是(shi)指物聯網(wang)生(sheng)態(tai)系統(tong)的每個組件(jian)之間(jian)的互(hu)連，包括傳(chuan)感器、網(wang)關(guan)、路由器、平臺、應用程序(xu)和其他(ta)系統(tong)。其通常是(shi)指根據(ju)帶寬(kuan)、范圍和功率需求(qiu)分類的各種(zhong)網(wang)絡系統(tong)。物聯網(wang)項目(mu)的需求(qiu)各不相(xiang)同，很(hen)多項目(mu)根據(ju)自己的需求(qiu)使用各種(zhong)連接方(fang)法。
借(jie)助這篇(pian)物聯網連(lian)接選(xuan)項(xiang)的(de)簡要概述，可以更好(hao)地定義自身的(de)需求(qiu)，做出更明(ming)智(zhi)(zhi)的(de)決定，并以正確的(de)方式啟動智(zhi)(zhi)能項(xiang)目(mu)。
選擇正確的物聯網選項的重要性
物(wu)聯網是(shi)一項將數字世界(jie)和(he)物(wu)理世界(jie)結合起來，提供更智能(neng)未來的(de)(de)(de)大規模技術，其潛力無限，不斷吸(xi)引著市(shi)場參與(yu)者和(he)投資。隨著商業和(he)工(gong)業物(wu)聯網驅動(dong)的(de)(de)(de)企業之間的(de)(de)(de)競爭(zheng)(zheng)激增，尋找殺手級市(shi)場差異化因素的(de)(de)(de)需求日益增長，這些差異化因素將給競爭(zheng)(zheng)對手帶(dai)來額外的(de)(de)(de)優勢，即使(shi)只是(shi)輕微的(de)(de)(de)優勢。
盡管涉(she)及信息和運(yun)營技術(shu)融合的(de)物聯(lian)(lian)網(wang)部署(shu)總(zong)有(you)(you)改進的(de)空間(jian)，但有(you)(you)時連接性似(si)乎被視為理(li)所當然(ran)。由于(yu)蜂窩(wo)、WiFi和藍牙等(deng)廣泛(fan)使用的(de)無(wu)線技術(shu)的(de)存在，許多(duo)物聯(lian)(lian)網(wang)參與者忽視了擁(yong)有(you)(you)適當的(de)物聯(lian)(lian)網(wang)連接的(de)重(zhong)要性。這可能最終導致項目失敗，因為無(wu)法控制迅(xun)速膨(peng)脹的(de)數據泛(fan)濫。
因此(ci)，仔細選擇合適(shi)的(de)物聯(lian)網(wang)連接解決(jue)方案(an)對任何物聯(lian)網(wang)項目的(de)成功(gong)都(dou)是至關重要的(de)，因為其可(ke)(ke)以讓用戶完全(quan)控制(zhi)智能(neng)數據(ju)流。最(zui)后，通過有效和(he)可(ke)(ke)互(hu)操作的(de)物聯(lian)網(wang)連接解決(jue)方案(an)連接資(zi)產可(ke)(ke)能(neng)是成功(gong)的(de)關鍵因素。
物聯網連接挑戰
物(wu)聯網已(yi)經對人們的(de)生活、互動和開展業務(wu)的(de)方式(shi)產生了(le)(le)一(yi)些(xie)影響。數(shu)十億(yi)聯網設備正在(zai)把整(zheng)個(ge)地(di)球變(bian)成一(yi)個(ge)巨大的(de)數(shu)字中心。物(wu)聯網連接在(zai)試圖創(chuang)建更智能的(de)住宅、辦公室、汽車和其他操(cao)作時遇到(dao)了(le)(le)許多問(wen)題，包括(kuo)以(yi)下(xia)內容(rong)。
可擴展性
隨(sui)著越來越多的設(she)備被(bei)連(lian)接，底層基礎設(she)施必(bi)須是可(ke)擴(kuo)展的。據預測，僅在(zai)2021年，全球(qiu)將安裝358.2億臺物聯(lian)網設(she)備。隨(sui)著企業增加更(geng)多的物聯(lian)網連(lian)接設(she)備，如(ru)傳感器、網關(guan)、路由器或(huo)攝(she)像(xiang)頭，物聯(lian)網的增長也引發了(le)新型數據的海嘯。
擴(kuo)展(zhan)問題的(de)多(duo)個方面包括成(cheng)本、復(fu)雜性和帶寬效率。根(gen)據McKinsey Digital的(de)數(shu)據，每秒就有127臺設備(bei)首次連接到(dao)互聯網(wang)(wang)。因(yin)此，隨著網(wang)(wang)絡的(de)擴(kuo)展(zhan)，服務提供商(shang)、網(wang)(wang)絡運營商(shang)和其他數(shu)字推(tui)動者需要實(shi)施物聯網(wang)(wang)連接解決方案來處理維護和管理工(gong)作(zuo)量。
兼容性
隨著(zhu)物聯網的(de)發展，各種解決方(fang)案(an)爭相成為標準，使得集成具有挑戰性(xing)。多(duo)樣化的(de)操作系統(tong)、脫節的(de)云服務以及(ji)缺乏標準化的(de)機器對機器(M2M)協議都可(ke)能導致兼容性(xing)問題。
為了保持(chi)(chi)持(chi)(chi)續的兼容性(xing)(xing)，用戶必須(xu)更新和修補其設備(bei)。例如，當兩個物(wu)聯網(wang)設備(bei)相互連接(jie)并具(ju)有(you)(you)不同(tong)的軟件版本時，可(ke)能(neng)會出現性(xing)(xing)能(neng)問題。與此相關，實現物(wu)聯網(wang)平臺中各(ge)種(zhong)智(zhi)能(neng)設備(bei)之間的數據同(tong)步和互操作性(xing)(xing)具(ju)有(you)(you)挑(tiao)戰性(xing)(xing)。
安全
能(neng)想象一臺普(pu)通(tong)的(de)物聯網(wang)設備在(zai)上線(xian)五分鐘(zhong)后就成為攻(gong)擊目標嗎?隨著(zhu)越來越多的(de)設備連接(jie)到互(hu)聯網(wang)，預計這一趨勢只會增加。根(gen)據Symantec的(de)數據，網(wang)絡路(lu)由(you)器在(zai)針對物聯網(wang)設備的(de)網(wang)絡攻(gong)擊中(zhong)占了大(da)多數，每(mei)個路(lu)由(you)器平均每(mei)月受到5200次攻(gong)擊。
除了已經強調(diao)的(de)(de)可擴(kuo)展性和互操作性問(wen)(wen)題之外，典型的(de)(de)網絡安全(quan)(quan)問(wen)(wen)題也需要(yao)解決，以便(bian)物(wu)聯網部署的(de)(de)成功(gong)。其(qi)中包括訪問(wen)(wen)控制、分布(bu)式拒絕(jue)服務(DDoS)攻擊、設備標(biao)識、個人數(shu)據保護(hu)、身份驗證和其(qi)他機密(mi)性問(wen)(wen)題。為了提供端到(dao)端安全(quan)(quan)性，必(bi)須能夠快速進行調(diao)整，以便(bian)在被利用之前(qian)糾正問(wen)(wen)題。
總結
物聯(lian)網(wang)部署(shu)的(de)(de)(de)分散(san)性(xing)意味著組織可以從許(xu)多物聯(lian)網(wang)連(lian)接(jie)標準(zhun)中選擇。如何連(lian)接(jie)物聯(lian)網(wang)是(shi)物聯(lian)網(wang)最重要的(de)(de)(de)決策之一。物聯(lian)網(wang)連(lian)接(jie)的(de)(de)(de)選擇應(ying)基于仔(zi)細評估(gu)每個部署(shu)的(de)(de)(de)特點。對于某(mou)些非常高(gao)的(de)(de)(de)速度(du)，超低延遲連(lian)接(jie)是(shi)必需的(de)(de)(de)。
這(zhe)可能(neng)會導致采用5G或4G蜂窩物聯網連接(jie)，但(dan)這(zhe)一(yi)決(jue)定必須與這(zhe)些(xie)技術可能(neng)的(de)(de)(de)成本(ben)和功耗相平衡。對于一(yi)些(xie)更簡單(dan)的(de)(de)(de)部署，需要(yao)更小的(de)(de)(de)電池，并實現物聯網連接(jie)的(de)(de)(de)低(di)成本(ben)效益、低(di)速連接(jie)可能(neng)是理想的(de)(de)(de)。
