Sieci komórkowe (3G/4G/5G)

Uznane na konsumenckim rynku telefonii komórkowej, sieci komórkowe oferują niezawodną komunikację szerokopasmową obsługującą różne połączenia głosowe i strumieniowe transmisje wideo. Z drugiej strony, narzucają one bardzo wysokie koszty operacyjne i wymagania dotyczące zasilania.

Pomimo że sieci komórkowe nie są opłacalne dla większości aplikacji IoT zasilanych przez sieci czujników zasilane bateryjnie, dobrze pasują do określonych przypadków użycia, takich jak połączone samochody lub zarządzanie flotą w transporcie i logistyce. Na przykład, infotainment w samochodzie, kierowanie ruchem, zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS) wraz z telematyką floty i usługami śledzenia mogą polegać na wszechobecnej i wysokiej przepustowości łączności komórkowej.

Komórkowa sieć next-gen 5G z obsługą szybkiej mobilności i ultra-niskimi opóźnieniami jest pozycjonowana jako przyszłość autonomicznych pojazdów i rzeczywistości rozszerzonej. Oczekuje się również, że 5G umożliwi nadzór wideo w czasie rzeczywistym dla bezpieczeństwa publicznego, mobilne dostarczanie w czasie rzeczywistym zestawów danych medycznych dla połączonego zdrowia oraz kilka wrażliwych na czas aplikacji automatyki przemysłowej w przyszłości.

Zalecane również dla Ciebie: IoT Connectivity – 4 Latest Standards That Will Shape 2020 and Beyond

Zigbee and Other Mesh Protocols

Zigbee to bezprzewodowy standard o krótkim zasięgu i niskiej mocy (IEEE 802.15.4), powszechnie wdrażany w topologii siatki w celu rozszerzenia zasięgu poprzez przekazywanie danych z czujników przez wiele węzłów czujników. W porównaniu do LPWAN, Zigbee zapewnia większą szybkość transmisji danych, ale jednocześnie znacznie mniejszą wydajność energetyczną ze względu na konfigurację siatki.

Ponieważ ich fizyczny krótki zasięg (< 100m), Zigbee i podobne protokoły siatkowe (np. Z-Wave, Thread itp.) są najlepiej dostosowane do aplikacji IoT średniego zasięgu z równomiernym rozmieszczeniem węzłów w bliskiej odległości. Zazwyczaj Zigbee jest doskonałym uzupełnieniem Wi-Fi dla różnych przypadków użycia automatyki domowej, takich jak inteligentne oświetlenie, sterowanie HVAC, bezpieczeństwo i zarządzanie energią itp. – wykorzystując domowe sieci czujników.

Do czasu pojawienia się LPWAN, sieci mesh były również wdrażane w kontekstach przemysłowych, wspierając kilka rozwiązań zdalnego monitorowania. Niemniej jednak, są one dalekie od ideału dla wielu obiektów przemysłowych, które są rozproszone geograficznie, a ich teoretyczna skalowalność jest często hamowana przez coraz bardziej złożoną konfigurację i zarządzanie siecią.

Bluetooth i BLE

Zdefiniowany w kategorii Bezprzewodowych Sieci Osobistych, Bluetooth jest technologią komunikacji krótkiego zasięgu dobrze pozycjonowaną na rynku konsumenckim. Bluetooth Classic był pierwotnie przeznaczony do wymiany danych pomiędzy urządzeniami konsumenckimi w trybie punkt-punkt lub punkt-wielopunkt (do siedmiu węzłów podrzędnych). Zoptymalizowany pod kątem zużycia energii, Bluetooth Low-Energy został później wprowadzony w celu rozwiązania małych aplikacji Consumer IoT.

Urządzenia obsługujące BLE są najczęściej używane w połączeniu z urządzeniami elektronicznymi, zazwyczaj smartfonami, które służą jako hub do przesyłania danych do chmury. Obecnie BLE jest szeroko zintegrowane z urządzeniami fitness i medycznymi typu wearables (np. smartwatche, glukometry, pulsoksymetry itp.), a także urządzeniami Smart Home (np. zamki do drzwi) – przy czym dane są wygodnie przekazywane do smartfonów i wizualizowane na smartfonach.

Wydanie specyfikacji Bluetooth Mesh w 2017 r. ma na celu umożliwienie bardziej skalowalnego wdrażania urządzeń BLE, w szczególności w kontekstach detalicznych. Zapewniając wszechstronne funkcje lokalizacji wewnątrz pomieszczeń, sieci beaconów BLE zostały wykorzystane do odblokowania nowych innowacji usługowych, takich jak nawigacja w sklepie, spersonalizowane promocje i dostarczanie treści.

Wi-Fi

W zasadzie nie ma potrzeby wyjaśniania Wi-Fi, biorąc pod uwagę jego krytyczną rolę w zapewnieniu transferu danych o wysokiej przepustowości zarówno dla środowisk korporacyjnych, jak i domowych. Jednak w przestrzeni IoT, jego główne ograniczenia w zakresie zasięgu, skalowalności i zużycia energii sprawiają, że technologia ta jest znacznie mniej rozpowszechniona.

Imponując wysokie wymagania energetyczne, Wi-Fi często nie jest realnym rozwiązaniem dla dużych sieci czujników IoT zasilanych bateriami, szczególnie w przemysłowych scenariuszach IoT i inteligentnych budynkach. Zamiast tego, bardziej odnosi się do łączenia urządzeń, które mogą być wygodnie podłączone do gniazdka elektrycznego, takich jak inteligentne gadżety domowe i urządzenia, cyfrowe oznakowanie lub kamery bezpieczeństwa.

Wi-Fi 6 – najnowsza generacja Wi-Fi – przynosi znacznie zwiększoną przepustowość sieci (tj. <9.6 Gbps), aby poprawić przepustowość danych na użytkownika w zatłoczonych środowiskach. Dzięki temu, standard ma szansę podnieść poziom publicznej infrastruktury Wi-Fi i przekształcić doświadczenia klientów z nowymi cyfrowymi usługami mobilnymi w sektorach handlu detalicznego i masowej rozrywki. Oczekuje się również, że sieci samochodowe dla systemów informacyjno-rozrywkowych i diagnostyki pokładowej będą najbardziej zmieniającym się przypadkiem zastosowania Wi-Fi 6. Jednak rozwój ten prawdopodobnie zajmie jeszcze trochę czasu.

RFID

Radio Frequency Identification (RFID) wykorzystuje fale radiowe do przesyłania małych ilości danych z tagu RFID do czytnika w bardzo małej odległości. Do tej pory technologia ta ułatwiła wielką rewolucję w handlu detalicznym i logistyce.

Dołączając znacznik RFID do wszelkiego rodzaju produktów i sprzętu, firmy mogą śledzić swoje zapasy i aktywa w czasie rzeczywistym – co pozwala na lepsze planowanie zapasów i produkcji, a także zoptymalizowane zarządzanie łańcuchem dostaw. Wraz z rosnącą adopcją IoT, RFID nadal jest zakorzenione w sektorze detalicznym, umożliwiając nowe aplikacje IoT, takie jak inteligentne półki, kasy samoobsługowe i inteligentne lustra.

Szybko podsumowując, każdy pion IoT i aplikacja ma swój własny, unikalny zestaw wymagań sieciowych. Wybór najlepszej technologii bezprzewodowej dla danego przypadku użycia IoT oznacza dokładne wyważenie kryteriów dotyczących zasięgu, przepustowości, QoS, bezpieczeństwa, zużycia energii i zarządzania siecią.

.