一文了解物联网连接的重要性！

由于物联网部署的分散性，组织可以从广泛的物联网连接标准中进行选择。物联网能够创建新的商业模式、产品提供以及数字转型。数十亿的物联网设备可以通过扩展当前的蜂窝网络连接起来，这将帮助组织保持与客户的相关性，产生新的收入流，并为客户提供竞争优势。

尽管物联网正在被广泛应用，连接设备也在迅速增加，但市场环境仍然是碎片化的。为了提供不断发展的物联网用例、应用程序和设备类型所需的网络性能，新业务模型的连接必须灵活和敏捷。

什么是物联网连接?

用于连接物联网设备的方法，诸如应用程序、传感器、跟踪器、网关和网络路由器等方法，通常被称为物联网连接。“物联网连接”一词也经常用于物联网领域，指能够支持这种连接形式的特定物联网网络解决方案。这些包括但不限于WiFi、蜂窝网络和LPWAN。

在未确定哪种最适合企业时，经常将物联网连接选项分为三个因素:带宽容量(速度)、覆盖面积和功耗。为物联网连接找到优先考虑所有三个因素的连接选项可能是具有挑战性的。因此，在选择物联网连接选项之前，了解连接需求是至关重要的。

物联网设备时代

物联网使物理世界和数字世界的交互和协作成为可能;使企业能够自动化和简化其常规流程，为其提供许多优势。

由于技术的发展，工作场所正在发生变化。我们的日常生活中已经包含了数十亿个设备。它们互相交谈、与企业数据流通信。此外，它们正在越来越多地实时重塑和控制环境，以实现几年前难以想象的结果。

物联网(IoT)是指物体之间直接或通过云进行通信，其正在迅速发展。此外，数据流的排他性越来越低，开放性越来越强，而传感器技术变得更小、更高效和更经济。软件、数据挖掘、机器学习和人工智能(AI)方面的这些发展，有望加深我们对设施与组织绩效之间，以及设施与人绩效之间关系的理解。

构建物联网生态系统

为了塑造、管理和商业化像物联网这样的大型数字平台，需要由众多企业和技术组成的数字生态系统。像物联网这样的宏观趋势不仅仅是由一家企业或一项发明推动的。物联网生态系统和平台提供商之间有着非常协同的联系，各方的整体利益创造了新的机会。

连接设备产生的海量数据(预计到2021年将达到137亿)，已经在数字领域留下了持久的印记，并推动了对5G高速移动网络、云端实时数据管理和分析等平台的需求。

被称为物联网生态系统的企业网络，为物联网商品和服务的开发和提供提供了动力。随着物联网系统变得越来越复杂和专业化，物联网生态系统参与者之间的相互依赖关系也变得越来越重要和复杂。

成为强大的物联网生态系统的一部分有很多优势：

协作使企业能够利用合作伙伴的技能和资产，使自己从竞争对手中脱颖而出。例如，向全新的垂直行业销售，这在其他情况下是不可能的。

第三方产品可以解决产品组合的差距，提高企业更快推出物联网系统的能力，降低风险，并通过将投资分散到各个市场参与者来降低前期资本支出。

由于每个合作伙伴都带来了一组独特的消费者关系，因此合作伙伴关系通常会扩大市场覆盖率和采用率。建立正确的联盟还可以节省时间和资金，用于推进物联网创新和价值创造。

企业经常寻求完整的端到端物联网解决方案，这就需要众多行业参与者的技术和服务的参与和集成。为了在部署新的物联网系统时减少IT开销，许多重大的物联网部署可能需要跨一个或多个生态系统的十多个参与者之间的交互。当战略上建立了这些合作伙伴生态系统时，企业采用和运营全面的物联网系统就会容易得多，从而获得更强的竞争优势。

物联网中的数据处理

虽然数据处理周期从输入阶段开始，但我们应该首先考虑期望的结果。换句话说，在物联网的帮助下，应该解决哪些问题?我们需要什么样的数据?

举个例子，每当制造机器的温度超过阈值限制时，就能接收警报。

一旦确定了想要的结果，就必须想办法实现。为了转化成所需要的信息，传感器设备收集到的数据需要以合适的格式存储。

例如，当机器运行时，可以定期接收数据，如每10分钟接收一次。我们可能希望利用该信息来确定自上次机器维修后已过去多久。通过观察这些数据的趋势，如果消耗量保持不变，便可预测何时达到某个小时数。

由于传感器捕获的数据量可能非常庞大，故需要一个可扩展的云服务，以便能够存储数据。且还须制定数据保留策略，并承认无限保留所有物联网数据是不合逻辑的。随着数据的积累和保存时间的延长，存储数据的成本也随之增加。另一方面，更少的数据等于更少的历史典故和见解。因此，必须设定优先级，并在要存储的数据量和预算之间取得平衡。

在实现数据处理之前，确定资源使用和更新频率(如计算能力、功率)之间的适当平衡是至关重要的。物联网用例明确规定了什么是“良好的平衡”。

在某些使用场景中，立即了解收集的数据如何影响结果是至关重要的。为此，物联网中的实时数据处理是必要的。但是，这可能是相当密集型的资源。例如，在某些其他用例中，每天只处理一次收集的数据就足够了。

到目前为止，我们已经使用传感器设备收集数据，使用网络解决方案将数据传输到云服务，使用数据转换流程将数据转换为可用的信息。现在是向用户展示结果的时候了。

物联网连接示例

企业构建的物联网连接类型将决定新物联网项目的成败。当企业需要物联网连接机制时，电池寿命、网络覆盖和成本等因素都会发挥作用。

物联网连接技术

没有连接，物联网(IoT)就不可能实现。物联网生态系统中的设备只有在连接到其他设备和物联网技术时才能发挥作用，就像水槽连接到水管或电灯插入插座一样。幸运的是，有多种物联网连接技术可用。故此，了解对带宽、范围和功耗的需求，将助于做出最佳的选择。

让我们来一起探索最流行的物联网连接技术和应用案例。

固定连接以太网

以太网连接是企业用来将物联网设备连接到网络的最早技术之一。对于不需要从固定位置移动的笨重设备来说，这仍然是一个不错的选择。通过使用以太网电源可以减少有线部署中使用的电缆数量，这是一种通过数据线而不是电源线传输电流的技术。

LPWAN支持大量传感器的能力

在物联网中，低功耗广域网物联网协议用于将少量数据从专用基站无线传输到传感器和设备。

LPWAN技术“LoRa”由芯片制造商Semtech和Sigfox提供支持，最常被企业使用。LoRa和Sigfox都支持使用未经许可的工业、科学和医疗频段进行双向通信，其中包括欧洲的868MHz频段、北美的915MHz频谱和亚洲的433MHz频率。

在城市部署中，LoRa和Sigfox提供的实际范围约为10公里，而在摩天大楼较少的开阔农村地区，范围是这个数字的两倍多。

Sigfox和Semtech都提供了网关，使自己的技术作为专用网络的部署变得简单和负担得起。这些LPWAN技术在商业建筑和工业场所的物联网部署中得到了广泛的关注，这些建筑和工业场所拥有数千个传感器和其他物联网设备。

在LPWAN技术方面，LoRa处于领先地位，部分原因是一家名为Helium的初创企业在北美和欧洲推出了基于LoRaWAN技术的DIY物联网网络。

物联网蜂窝连接

物联网蜂窝连接在全球获得了巨大的吸引力，2G和3G支持多种开创性的物联网应用。有了4G服务，每个单元有更多的设备可能会带来更大的带宽、更低的延迟和更高的设备密度。5G网络的引入最初是由5G新无线电(NR)标准实现的，将通过支持超可靠低延迟通信(URLLC)进一步改进这些网络，这将支持越来越多的关键应用。

因此，蜂窝物联网既能满足大规模物联网市场相对简单的需求，又能满足复杂环境和应用中高度独特、微妙的需求。

除了移动网络运营商之外，蜂窝物联网生态系统也在快速增长，并得到越来越多的设备、芯片组、模块和网络基础设施供应商的支持。其建立在世界3GPP标准之上。在无与伦比的全球覆盖、服务质量、可扩展性、安全性以及处理各种用例的不同需求的灵活性方面，其比其他低功率广域(LPWA)网络技术表现得更好。

卫星可以访问难以接近的区域

对于物联网设备，卫星提供了真正无所不在的覆盖，因为其可以连接到几乎没有地面物联网连接的设备。如果企业需要在海洋中覆盖物联网，则需要卫星连接。物联网设备已经可以使用在地球上空23,000英里的轨道上运行的地球静止卫星在全球范围内连接。随着SpaceX等企业开始发射瞄针对联网领域的巨大微型卫星星座，低地球轨道卫星也同样变得越来越受欢迎。

企业Wifi

WiFi是家庭和企业的传感器、安全摄像头、物联网设备等物联网设备的连接方式。

全球使用最广泛的无线网络之一是WiFi。现实世界中，未经许可的2.4GHz和5GHz频段在距离接入点约410英尺处达到峰值。2.4GHz的连接能够实现150mbps的数据速率，并提高了穿过墙壁等固体物体的吞吐量。对于办公室或其他结构中的物联网设备，企业将使用2.4GHz。通过5GHz链路可以支持约1Gbps的数据速度。除非企业加强5GHz频段的信号，否则WiFi信号的范围会减少约50%。

对于2.4GHz或5GHz频段，典型的WiFi电池寿命为8到9小时。办公室电脑和智能手机可以使用这种电池寿命，但传感器和物联网(IoT)设备需要数周、数月甚至数年的电池寿命。

物联网连接协议

在构建支持物联网生态系统的网络时，技术专业人员有多种通信协议可供选择。以下是最典型的。

蓝牙和BLE

短波、超高频无线电波被用于被称为蓝牙的短距离无线技术。尽管其最初主要用于音频流媒体，但后来发展成为无线和连接设备的关键支持器。因此，物联网安装和个人区域网络经常使用这种低功耗、短距离的物联网连接选项。

最适合物联网连接的新形式的蓝牙是低功耗蓝牙，也被称为蓝牙LE或BLE。顾名思义，BLE的耗电量比标准蓝牙要低，这使得其在许多情况下特别具有吸引力，包括为消费者提供的智能家居