在物聯(lián)網(wǎng)部署方面，蜂窩連接傳統(tǒng)上只占一小部分。盡管蜂窩網(wǎng)絡(luò)是幾乎無處不在的無線連接來源，但除了極少數(shù)項目外，它對所有項目都是不切實際的。蜂窩技術(shù)廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的最大障礙之一是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的硬件成本高昂，以及持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸成本高昂。這兩個價格標簽對于智能手機和平板電腦等媒體密集型消費設(shè)備來說還不錯，但對于大量低成本設(shè)備提供小而斷斷續(xù)續(xù)的數(shù)據(jù)包的物聯(lián)網(wǎng)項目來說，就太貴了。

電池供電

蜂窩技術(shù)用于物聯(lián)網(wǎng)的另一個主要障礙是它消耗電池電量的速度。移動電話“永遠開機”的無線電架構(gòu)的高能耗可能是手機的理想選擇。盡管如此，對于那些不需要或可能沒有機會更換電池的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，這仍然是一個巨大的劣勢。

這兩個缺點掩蓋了物聯(lián)網(wǎng)的多種蜂窩優(yōu)勢，其中包括最大的優(yōu)勢：已經(jīng)存在于如此多地區(qū)的廣泛的LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。如果能夠克服上述兩個缺點，那么由大型電信公司構(gòu)建和維護的龐大基礎(chǔ)設(shè)施代表了已經(jīng)構(gòu)建的、高度可靠的物聯(lián)網(wǎng)回程基礎(chǔ)設(shè)施。蜂窩技術(shù)的兩個低功耗、低成本版本——LTE-M和NB-IoT——完全實現(xiàn)了這一點，使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)首次成為大規(guī)模的實用選擇。

LTE-M和NB-IoT

這兩個新版本的LTE蜂窩解決了過去阻礙蜂窩實用的兩個缺點。與蜂窩技術(shù)主要規(guī)范的永遠在線架構(gòu)不同，LTE-M和NB-IoT旨在通過睡眠周期和其他節(jié)能功能（稱為eDRX和PSM模式）延長電池壽命，使設(shè)備能夠運行10數(shù)年或更長時間無需更換電池。LTE-M和NB-IoT還解決了硬件和數(shù)據(jù)成本的成本問題，使它們能夠與其他無線連接技術(shù)競爭。僅間歇性地使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)來提供批量的臨時數(shù)據(jù)，LTE-M和NB-IoT可最大限度地降低運營成本。LTE-M和NB-IoT還消除了公司必須通過使用公共LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施來構(gòu)建和維護網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的費用。

通過消除這些缺點，LTE-M和NB-IoT將蜂窩塔變成了無處不在的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。在手機上有條形圖的任何地方，您都可以部署接入相同數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這對于一長串用例來說意義重大，包括智慧城市計劃、食品和疫苗的冷供應(yīng)鏈、遠程醫(yī)療設(shè)備的遠程健康監(jiān)控、工業(yè)設(shè)備的遠程監(jiān)控——所有這些都具有通過無處不在解決的連接挑戰(zhàn)細胞連通性。

低功耗蜂窩版本

低功耗蜂窩被創(chuàng)建為兩個版本。這使工程師能夠選擇最適合他們給定設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的功能集。LTE-M使工程師能夠以更寬的帶寬進行設(shè)計，提供比NB-IoT更高的傳輸數(shù)據(jù)速率，并實現(xiàn)長達10年的電池壽命。當(dāng)更高的吞吐量是給定項目性能的首要任務(wù)并且覆蓋滲透率較低時，工程師通常會使用LTE-M。與LTE-M相比，NB-IoT可為工程師提供更好的覆蓋滲透率和更長的預(yù)計電池壽命。當(dāng)設(shè)備的用例和部署環(huán)境使覆蓋滲透比最大化吞吐量具有更高的優(yōu)先級時，工程師通常會使用NB-IoT。

對于低功耗蜂窩，工程團隊要牢記的關(guān)鍵設(shè)計考慮因素之一是，在物聯(lián)網(wǎng)項目開始時，您不會面臨兩個版本之間的高風(fēng)險選擇。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)允許您將這兩種技術(shù)嵌入到設(shè)備中，以便您的團隊可以根據(jù)以后使用設(shè)備的方式以及使用您的產(chǎn)品的地理位置來使用一種或另一種技術(shù)。供應(yīng)商稍后可以通過在逐個設(shè)備的基礎(chǔ)上利用最有意義的任何東西來優(yōu)化設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能。

工程團隊在使用蜂窩技術(shù)時要記住的一件重要事情是認證。由于蜂窩無線電產(chǎn)品的額外認證障礙，包括監(jiān)管機構(gòu)（例如FCC/IC等）、網(wǎng)絡(luò)批準（例如PTCRB/GCF）和運營商批準，因此任何蜂窩連接設(shè)備的認證都可能很困難（例如，AT&T認證）。但是，可以使用預(yù)先認證的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)插座調(diào)制解調(diào)器并通過擁有經(jīng)驗豐富的無線設(shè)計公司作為合作伙伴來加速和簡化該過程。

節(jié)電模式

我給工程師們的一個最重要的建議是使用節(jié)電模式。LTE-M和NB-IoT為工程師提供了大量睡眠設(shè)置控制，以平衡性能和功耗。需要知道的關(guān)鍵功能是PSM和eDRX，它們協(xié)同工作，使電池壽命長達10年。PSM是省電模式(PowerSavingMode)的縮寫，它允許設(shè)備被編程進入深度睡眠模式，同時仍可連接。你可以用不同的參數(shù)來編程睡眠周期，睡眠一會兒或一年以上。它節(jié)省電力的程度幾乎與關(guān)機的程度相同，但設(shè)備仍然注冊在網(wǎng)絡(luò)中。它不需要花費時間和精力來重建網(wǎng)絡(luò)連接?？梢岳玫牧硪粋€睡眠周期特性是eDRX(ExtendedDiscontinuousReception，擴展間斷接收)，它允許工程師通過在分頁周期之間編程定制遠比默認時間長得多的暫停來優(yōu)化分頁周期之間的時間長度。這種分頁周期的延長可以達到工程團隊希望的秒數(shù)或分鐘數(shù)，從而大大降低了功耗。

云連接

我給工程團隊的另一個關(guān)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的重要建議是關(guān)于云連接。云計算對于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要，因為數(shù)據(jù)管理可能會對運營成本產(chǎn)生巨大影響。盡管窄帶物聯(lián)網(wǎng)和LTE-M的設(shè)計目的是將數(shù)據(jù)成本降至最低，但工程團隊可以通過使用的云策略仔細控制這些成本。通過仔細權(quán)衡你希望設(shè)備發(fā)送到云上的內(nèi)容、你不想發(fā)送的內(nèi)容、你希望這種情況發(fā)生的頻率等，你可以最小化網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸周期，從而在很大程度上控制這些成本。

天線選擇

低功率蜂窩計劃的最后一個重要考慮是天線的選擇。選擇任何天線都是一個復(fù)雜的過程，特別是對于蜂窩項目，因為頻率范圍很寬，而且有不同運營商擁有的頻段。當(dāng)LTE-M和窄帶物聯(lián)網(wǎng)與藍牙等短程技術(shù)相結(jié)合時，選擇過程變得更加復(fù)雜。與在天線選擇和實施方面具有專業(yè)知識的顧問或公司合作，可以確保您選擇正確的天線，將其安裝在設(shè)備的正確位置，并根據(jù)實施的確切作用和物理位置優(yōu)化性能。