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物联网的未来:协作解决方案

物联网(IoT)连接的未来需要灵活的解决方案,以解决各种物联网应用、用例和设备类型。

由马克Pegulu 2021年5月21日
礼貌:Semtech

随着对连通性的需求持续增长,对物联网(IoT)的依赖也在增长。在制造业中,物联网设备可以使工厂更智能,但由于有如此多的不同选择,一个新出现的挑战是连接平台之间缺乏互操作性。虽然利用物联网解决方案的目标是让终端用户(在这种情况下是工厂工人)的生活更容易,但拥有多个解决方案本身会让事情变得更困难。

工厂里到处都是“连接物”,包括机器、传送带和机器人,但如果物联网设备和解决方案不能一起工作,繁忙的因素层可能很快就会变得难以导航,几乎不可能排除故障。例如,如果直线下降,就很难确定错误从哪里开始。

我们必须问这样一个问题:“技术如何才能进化到一起工作?”物联网连接的未来需要灵活的解决方案,解决各种物联网应用、用例和设备类型。

大规模的物联网连接环境是支离破碎的,没有单一的解决方案提供无处不在的覆盖和解决所有用例的能力。物联网应用受益于根据各种因素(包括网络技术特征、商业环境、商业模式和实施环境)选择的广泛可用的连接技术。如今,LoRa/ lorwan、NB-IoT、Zigbee、Wi-Fi、蓝牙(BLE)和5G等领先技术主导着该行业。

图1:一系列替代技术为制造设施中的物联网部署提供了灵活、经济有效的电力和低带宽选择。礼貌:Semtech

图1:一系列替代技术为制造设施中的物联网部署提供了灵活、经济有效的电力和低带宽选择。礼貌:Semtech

景观连通性

一个麦肯锡的报告据预测,未来10年,5G初始安装将投入约7000亿至9000亿美元,覆盖全球约25%的人口。对于制造业来说,5G将为行业提供全新的可能性,使其能够独立于机器的真实位置获取信息和触发行动。这提高了生产、机器可用性和整体设备效率(OEE)的灵活性。

但5克不是唯一的选择,有一系列的替代技术,提供灵活、成本效益的权力和低带宽选择部署物联网生产设施(见图1)。这些技术可用于配合5克或异常用例要求。

其中一种技术是LoRa,一种设备到云的平台,用于需要远程、低功耗的应用程序(见图2)。LoRa设备为LoRaWAN开放协议(一种低功耗、广域网络(LPWAN)协议)提供通信层。由于基于LoRaWAN的设备的远程、低功率和长电池寿命,制造工厂的传感器可以将关键数据中继到LoRaWAN网络,以便对其进行分析,并优化企业运营。利用LoRaWAN协议的网关还可以实现地理定位功能,跟踪和监控资产及其位置,以改善物流、防止盗窃和提高工厂运营效率。

利用已建立的网络

到2026年, ABI研究公司 估计LoRa将是领先的非蜂窝LPWA网络技术,占所有非蜂窝LPWA连接的一半以上。此外,该公司估计,非蜂窝LPWA连接总数将达到13亿,蜂窝LPWA连接,包括NB-IoT、LTE-M和5G,将达到15亿,包括向NB-IoT和LTE-M迁移的庞大2G客户基础。

利用LoRa的设备易于部署,因为它们很容易插入现有的基础设施。此外,LoRaWAN协议的通信范围可达6英里或更多,所以无论设施有多大,设备都将在范围内。制造设施一般都很大,设计复杂,使用密集的建筑材料。所有这些因素都使通信信号难以通过,包括5G,但LoRa的低功率质量和穿透此类材料的能力使其成为理想的。

支持lora的部署的另一个驱动因素是其网络架构的成本效益,而不需要许可的频谱,这非常适合制造案例。

图2:LoRa是为需要远程和低功耗的应用程序构建的设备到云平台。礼貌:Semtech

图2:LoRa是为需要远程和低功耗的应用程序构建的设备到云平台。礼貌:Semtech

一起工作

制造工厂将受益于简单的解决方案,共同提供室内和室外环境中的许多设备之间的无缝连接。

随着更多物联网设备进入制造工厂,5G网络将作为现有解决方案的补充,如LoRa、Wi-Fi和BLE,作为一种访问网络技术的方式,并将数据从偏远地区的网关返回到云或前端系统。

通过混合网络,制造工厂可以更好地部署物联网传感器,并在生产中引入全天候监控功能。


Marc Pegulu
作者简介:Marc Pegulu是Semtech物联网战略和产品副总裁。