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5G任重而道遠：使用現(xiàn)成的LTE 4G模塊進行遠程物聯(lián)網(wǎng)傳感和控制

2512816 2022-11-25 | pdf | 331.65KB | 次下載 | 免費

資料介紹

遙感和控制等物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)人員正被迫尋找無所不在、遠距離、低功耗、低成本無線通信的最佳解決方案。三個更特別棘手的要求包括高可靠性、低延遲和最小干擾。雖然 5G 有望滿足這些標準，但設計人員現(xiàn)在可以使用蜂窩 4G LTE 網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡將在未來一段時間內使用。遙感和控制等物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)人員正被迫尋找無所不在、遠距離、低功耗、低成本無線通信的最佳解決方案。三個更特別棘手的要求包括高可靠性、低延遲和最小干擾。雖然 5G 有望滿足這些標準，但設計人員現(xiàn)在可以使用蜂窩 4G LTE 網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡將在未來一段時間內使用。遙感和控制的應用包括全球資產(chǎn)監(jiān)控和跟蹤、公用事業(yè)計量、工業(yè)機器連接以及大型室外工廠的預測性維護。后者包括煉油廠、化工廠和礦山、智能城市基礎設施、可穿戴和家庭醫(yī)療監(jiān)控以及智能農業(yè)。遙感和控制的應用包括全球資產(chǎn)監(jiān)控和跟蹤、公用事業(yè)計量、工業(yè)機器連接以及大型室外工廠的預測性維護。后者包括煉油廠、化工廠和礦山、智能城市基礎設施、可穿戴和家庭醫(yī)療監(jiān)控以及智能農業(yè)。雖然隨著網(wǎng)絡在不同供應商的帶領下在不同地區(qū)推出，人們對 5G 的討論很多，但在可預見的未來，4G 蜂窩通信將繼續(xù)占據(jù)主導地位。因此，開發(fā)人員在選擇 IoT RF 接口時需要務實。這超出了 RF 模塊的選擇范圍，并擴展到仔細考慮使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)實用化所需的生態(tài)系統(tǒng)。關鍵的生態(tài)系統(tǒng)元素包括軟件堆棧、蜂窩基礎設施，甚至是運營商數(shù)據(jù)計劃和計費系統(tǒng)，以確保物聯(lián)網(wǎng)使用的全面蜂窩覆蓋。雖然隨著網(wǎng)絡在不同供應商的帶領下在不同地區(qū)推出，人們對 5G 的討論很多，但在可預見的未來，4G 蜂窩通信將繼續(xù)占據(jù)主導地位。因此，開發(fā)人員在選擇 IoT RF 接口時需要務實。這超出了 RF 模塊的選擇范圍，并擴展到仔細考慮使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)實用化所需的生態(tài)系統(tǒng)。關鍵的生態(tài)系統(tǒng)元素包括軟件堆棧、蜂窩基礎設施，甚至是運營商數(shù)據(jù)計劃和計費系統(tǒng)，以確保物聯(lián)網(wǎng)使用的全面蜂窩覆蓋。本文將廣泛介紹蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用和實現(xiàn)這些應用所需的嵌入式技術。它還將詳細討論最新硬件和軟件技術的使用以及可幫助工程師為上述各種應用開發(fā)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設計的可用資源。還將包括有關現(xiàn)成的數(shù)據(jù)計劃的信息。本文將廣泛介紹蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用和實現(xiàn)這些應用所需的嵌入式技術。它還將詳細討論最新硬件和軟件技術的使用以及可幫助工程師為上述各種應用開發(fā)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設計的可用資源。還將包括有關現(xiàn)成的數(shù)據(jù)計劃的信息。為什么不是5G？為什么不是5G？盡管取得了很大進展，但 5G 網(wǎng)絡和設備標準尚未完全確定。即使標準最終確定，標準化的 5G 網(wǎng)絡和設備的建設和部署也需要數(shù)年時間。同時，4G LTE 網(wǎng)絡自 2011 年開始商用，完全有能力提供大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應用所需的性能和范圍。盡管取得了很大進展，但 5G 網(wǎng)絡和設備標準尚未完全確定。即使標準最終確定，標準化的 5G 網(wǎng)絡和設備的建設和部署也需要數(shù)年時間。同時，4G LTE 網(wǎng)絡自 2011 年開始商用，完全有能力提供大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應用所需的性能和范圍。至少根據(jù)一項估計，4G LTE 網(wǎng)絡約占當前全球蜂窩市場的 40%，而較舊的 2G 和 3G 網(wǎng)絡各占約 30% 的市場份額。即使到 2025 年，5G 市場滲透率預計也不會超過 15% 左右。考慮到這一點，需要長距離和低功耗的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設計人員應該利用現(xiàn)有的蜂窩基礎設施并符合 4G LTE 和早期標準。這些不僅現(xiàn)在已經(jīng)到位，而且還在不斷發(fā)展，例如 4G LTE，以滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求。至少根據(jù)一項估計，4G LTE 網(wǎng)絡約占當前全球蜂窩市場的 40%，而較舊的 2G 和 3G 網(wǎng)絡各占約 30% 的市場份額。即使到 2025 年，5G 市場滲透率預計也不會超過 15% 左右。考慮到這一點，需要長距離和低功耗的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設計人員應該利用現(xiàn)有的蜂窩基礎設施并符合 4G LTE 和早期標準。這些不僅現(xiàn)在已經(jīng)到位，而且還在不斷發(fā)展，例如 4G LTE，以滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求。LTE 為物聯(lián)網(wǎng)而演進LTE 為物聯(lián)網(wǎng)而演進第三代合作伙伴計劃 (3GPP) 的第 13 版 LTE 標準為物聯(lián)網(wǎng)應用定義了新的 LTE 類別：M1 類 (Cat-M1)，以前稱為 eMTC（增強型機器類型通信）和 NB1 類 (Cat-NB1)，以前稱為窄帶物聯(lián)網(wǎng) (NB-IoT)。這些新類別通過支持更低的功率、更長的范圍、更低的延遲和更低的成本，以及由于處于許可頻段而產(chǎn)生的最小干擾，擴展了物聯(lián)網(wǎng)的 LTE。