我們很幸運(yùn)生活在一個(gè)有想法的人可以為幾乎所有當(dāng)前存在的問(wèn)題創(chuàng)建基于智能電子的解決方案的時(shí)代。除了為“意志”提供動(dòng)力的社會(huì)問(wèn)題外，我們還擁有解決“道路”所需的所有工具。然而，在復(fù)雜的電子基礎(chǔ)設(shè)施中，兩者都需要以最佳方式正確部署適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

在現(xiàn)代世界中，通信和交換數(shù)據(jù)的能力就像衣服和住所一樣重要。如果沒有與網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)際上是不可能在當(dāng)今社會(huì)中發(fā)揮作用的。對(duì)于無(wú)生命的物體，這也正在成為現(xiàn)實(shí)，因?yàn)樽罱K每一個(gè)獲取電力的產(chǎn)品都將以某種方式聯(lián)網(wǎng)。將來(lái)，它將是一個(gè)糟糕的烤面包機(jī)，當(dāng)吐司彈出時(shí)無(wú)法給您發(fā)短信，或者如果一塊吐司卡在其中或其他故障模式，至少會(huì)通知您（或可能是消防部門）。

然而，所有這些呈指數(shù)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量給云及其無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)了越來(lái)越大的壓力。每臺(tái)具有遙測(cè)功能的設(shè)備都會(huì)為已經(jīng)擁擠的網(wǎng)絡(luò)增加更多流量。無(wú)線頻譜的最佳使用對(duì)于云和物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 的持續(xù)增長(zhǎng)和實(shí)用性至關(guān)重要。任何在線游戲玩家或經(jīng)常流式傳輸視頻的人都知道帶寬不足和相關(guān)延遲問(wèn)題的危險(xiǎn)。

智能設(shè)備

這就是邊緣計(jì)算現(xiàn)在變得非常熱門的原因。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中加入更多的邏輯和處理能力不僅可以直接解決網(wǎng)絡(luò)延遲問(wèn)題，而且還可以在應(yīng)用點(diǎn)提供更多的計(jì)算能力以實(shí)現(xiàn)附加功能。邊緣計(jì)算設(shè)備不是將所有內(nèi)容都發(fā)送到服務(wù)器，而是在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主要處理，從而刪除需要發(fā)回的大量數(shù)據(jù)。

最初開發(fā)計(jì)算機(jī)時(shí)，它們部署在建筑物中，主機(jī)在地下室，每個(gè)工作位置都有啞終端，分時(shí)共享計(jì)算能力。隨著計(jì)算機(jī)變得越來(lái)越智能，這種“瘦客戶端”方法最終被智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所取代，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在地下室計(jì)算機(jī)中，最終成為異地服務(wù)器場(chǎng)?，F(xiàn)在，云和物聯(lián)網(wǎng)正在最終從“瘦客戶端”方法遷移到網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)之一，這些系統(tǒng)可以自己進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理，從而減輕網(wǎng)絡(luò)流量的負(fù)擔(dān)。

更快的射頻

那么還能做什么呢？第二件事是獲得更多帶寬。這種情況讓人想起動(dòng)畫電視節(jié)目“辛普森一家”中的一個(gè)場(chǎng)景，一位財(cái)務(wù)顧問(wèn)告訴族長(zhǎng)荷馬，他太“愚蠢”無(wú)法預(yù)算，因此“只是”需要賺更多的錢。我們不受愚蠢的限制（嗯，也許有時(shí)），但我們受到必須處理的技術(shù)的限制。我們“只是”需要更多帶寬。

進(jìn)入5G，舞臺(tái)左側(cè)。5G 是集成到下一代無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施中的大雜燴技術(shù)的當(dāng)前標(biāo)簽，已被提供為解決我們所有無(wú)線問(wèn)題的靈丹妙藥。5G 占據(jù) 24-86 GHz 的毫米波段，確實(shí)提供了超快的速度和低延遲，但不能傳播很遠(yuǎn)，也不能穿透大多數(shù)墻壁，為我們?cè)O(shè)置了一層額外的射頻基礎(chǔ)設(shè)施，以應(yīng)對(duì)使用的帶寬。

5G 的另一個(gè)問(wèn)題是，它為系統(tǒng)中的每個(gè)用戶提供了萬(wàn)靈藥，無(wú)論是有生命的還是無(wú)生命的。這意味著您將與您的汽車和智能設(shè)備共享您的數(shù)據(jù)量。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它能夠做到這一點(diǎn)，但這可能會(huì)在部署和開發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。除此之外，還需要在家中添加中繼器或其他網(wǎng)關(guān)來(lái)橋接墻壁，人們可以看到基礎(chǔ)設(shè)施中存在硬件問(wèn)題的可能性。

更多射頻

另一種可用的解決方案是為設(shè)備和人員使用單獨(dú)的射頻頻段。該解決方案可能最終會(huì)成為最終組合的一部分，因?yàn)?Sigfox 和 LoRa 在為物聯(lián)網(wǎng)提供射頻基礎(chǔ)設(shè)施方面已經(jīng)展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。LoRa 使用 Chirp 擴(kuò)頻 （CSS），Sigfox 使用超窄帶 （UNB）。LoRa 的核心硬件歸 Semtech 所有，但生態(tài)系統(tǒng)由非營(yíng)利組織 LoRa 聯(lián)盟管理。Sigfox 是一個(gè)與芯片供應(yīng)商共享其參考設(shè)計(jì)的企業(yè)實(shí)體。

兩者最大的區(qū)別在于，Sigfox 對(duì)每臺(tái)設(shè)備收取象征性費(fèi)用，而 LoRa 不收取許可費(fèi)。另一個(gè)區(qū)別是 Sigfox 在美國(guó)更大，而 LoRa 在歐洲更大。由于它們適用于區(qū)域應(yīng)用程序，因此這種拆分不是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。兩者都使用工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療 （ISM） 無(wú)線電頻段，因此這些信號(hào)可以被低軌道衛(wèi)星使用，也可以穿透墻壁，這使得它們對(duì)于遠(yuǎn)程設(shè)備應(yīng)用非常有用。

期待

實(shí)際的最終結(jié)果肯定是所有這些的混合，邊緣計(jì)算、5G 以及 LoRa 和 Sigfox 都為大多數(shù)工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供射頻基礎(chǔ)設(shè)施。關(guān)鍵是要牢牢掌握所有可用的解決方案，以便您可以選擇最佳組合來(lái)創(chuàng)建優(yōu)化的解決方案來(lái)解決您的應(yīng)用程序。

審核編輯：郭婷