Cellulär teknik (3G/4G/5G)
Cellulära nätverk är väletablerade på konsumenternas mobilmarknad och erbjuder tillförlitlig bredbandskommunikation med stöd för olika röstsamtal och videostreaming. De har däremot mycket höga driftskostnader och energikrav.
Men även om cellulära nät inte är gångbara för majoriteten av IoT-tillämpningar som drivs av batteridrivna sensornätverk, passar de bra för särskilda användningsområden, t.ex. uppkopplade bilar eller flottadministration inom transport och logistik. Till exempel kan infotainment i bilen, trafikdirigering, avancerade förarassistanssystem (ADAS) tillsammans med telematik- och spårningstjänster för flottor alla förlita sig på den allestädes närvarande och högbandiga cellulära anslutningen.
Cellulär 5G av nästa generation med stöd för höghastighetsmobilitet och ultralåg latenstid är positionerad för att bli framtiden för autonoma fordon och förstärkt verklighet. 5G förväntas också möjliggöra videoövervakning i realtid för allmän säkerhet, mobil leverans i realtid av medicinska datamängder för uppkopplad hälsa och flera tidskänsliga industriella automatiseringstillämpningar i framtiden.
Ochså rekommenderat för dig: IoT Connectivity – 4 Latest Standards That Will Shape 2020 and Beyond
Zigbee and Other Mesh Protocols
Zigbee är en trådlös standard med kort räckvidd och låg effekt (IEEE 802.15.4), som vanligen används i en maskentopologi för att utöka täckningen genom att vidarebefordra sensordata över flera sensornoder. Jämfört med LPWAN ger Zigbee högre datahastigheter, men samtidigt mycket sämre energieffektivitet på grund av nätkonfigurationen.
På grund av sin fysiska korta räckvidd (< 100 m) är Zigbee och liknande nätprotokoll (t.ex. Z-Wave, Thread etc.) bäst lämpade för IoT-tillämpningar med medellång räckvidd med en jämn fördelning av noder i nära anslutning till varandra. Zigbee är vanligtvis ett perfekt komplement till Wi-Fi för olika användningsområden för hemautomatisering, t.ex. smart belysning, HVAC-kontroller, säkerhet och energihantering osv. –
Inteftersom LPWAN uppstod har mesh-nätverk också implementerats i industriella sammanhang och stöder flera fjärrövervakningslösningar. De är dock långt ifrån idealiska för många industrianläggningar som är geografiskt utspridda, och deras teoretiska skalbarhet hämmas ofta av en alltmer komplex nätverksuppbyggnad och -hantering.
Bluetooth och BLE
Bluetooth, som definieras i kategorin trådlösa personliga nätverk, är en kortdistanskommunikationsteknik som är väl positionerad på konsumentmarknaden. Bluetooth Classic var ursprungligen avsedd för datautbyte punkt-till-punkt eller punkt-till-multipunkt (upp till sju slavenoder) mellan konsumentenheter. Bluetooth Low-Energy, som är optimerad för strömförbrukning, introducerades senare för småskaliga IoT-tillämpningar för konsumenter.
BLE-aktiverade enheter används oftast tillsammans med elektroniska enheter, vanligtvis smartphones som fungerar som en hubb för överföring av data till molnet. Numera integreras BLE i stor utsträckning i fitness- och medicinska wearables (t.ex. smartklockor, glukosmätare, pulsoximätare osv.) samt Smart Home-enheter (t.ex. dörrlås) – varigenom data bekvämt kommuniceras till och visualiseras på smarttelefoner.
Släppandet av Bluetooth Mesh-specifikationen 2017 syftar till att möjliggöra en mer skalbar användning av BLE-enheter, särskilt i detaljhandelssammanhang. Genom att tillhandahålla mångsidiga inomhuslokaliseringsfunktioner har BLE-beacon-nätverk använts för att låsa upp nya tjänsteinnovationer som navigering i butik, personliga kampanjer och innehållsleveranser.
Wi-Fi
Det finns praktiskt taget inget behov av att förklara Wi-Fi, med tanke på dess kritiska roll när det gäller att tillhandahålla dataöverföring med hög genomströmningshastighet för både företags- och hemmiljöer. Inom IoT-området gör dock dess stora begränsningar i fråga om täckning, skalbarhet och energiförbrukning att tekniken är mycket mindre utbredd.
Med höga energikrav är Wi-Fi ofta inte en genomförbar lösning för stora nätverk av batteridrivna IoT-sensorer, särskilt inte i industriella IoT- och smarta byggnadsscenarier. Istället gäller det snarare att ansluta enheter som bekvämt kan anslutas till ett eluttag, t.ex. smarta prylar och apparater för hemmet, digitala skyltar eller övervakningskameror.
Wi-Fi 6 – den nyaste Wi-Fi-generationen – ger en kraftigt förbättrad nätverksbandbredd (dvs. <9,6 Gbps) för att förbättra dataöverföringen per användare i överbelastade miljöer. Standarden är därmed redo att höja nivån på den offentliga Wi-Fi-infrastrukturen och förändra kundernas upplevelse med nya digitala mobiltjänster inom detaljhandeln och massunderhållningssektorn. Nätverk i bilar för infotainment och fordonsdiagnostik väntas också bli det mest omvälvande användningsområdet för Wi-Fi 6. Utvecklingen kommer dock troligen att ta ytterligare tid.
RFID
Radiofrekvensidentifiering (RFID) använder radiovågor för att överföra små mängder data från en RFID-etikett till en läsare inom ett mycket kort avstånd. Hittills har tekniken möjliggjort en stor revolution inom detaljhandel och logistik.
Genom att fästa en RFID-etikett på alla typer av produkter och utrustning kan företag spåra sitt lager och sina tillgångar i realtid – vilket möjliggör bättre lager- och produktionsplanering samt optimerad hantering av leveranskedjan. Parallellt med det ökande IoT-användandet fortsätter RFID att vara förankrat i detaljhandelssektorn och möjliggör nya IoT-tillämpningar som smarta hyllor, självutcheckning och smarta speglar.
För att snabbt sammanfatta har varje vertikal IoT-tillämpning och IoT-tillämpning sin egen unika uppsättning nätverksbehov. Att välja den bästa trådlösa tekniken för ditt IoT-användningsfall innebär att noggrant väga kriterierna när det gäller räckvidd, bandbredd, QoS, säkerhet, energiförbrukning och nätverkshantering.