在物聯(lián)網(wǎng)部署方面，蜂窩連接傳統(tǒng)上只占一小部分。盡管蜂窩網(wǎng)絡(luò)是幾乎無處不在的無線連接來源，但除了極少數(shù)項(xiàng)目外，它對(duì)所有項(xiàng)目都是不切實(shí)際的。蜂窩技術(shù)廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的最大障礙之一是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的硬件成本高昂，以及持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸成本高昂。這兩個(gè)價(jià)格標(biāo)簽對(duì)于智能手機(jī)和平板電腦等媒體密集型消費(fèi)設(shè)備來說還不錯(cuò)，但對(duì)于大量低成本設(shè)備提供小而斷斷續(xù)續(xù)的數(shù)據(jù)包的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目來說，就太貴了。

電池供電

蜂窩技術(shù)用于物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)主要障礙是它消耗電池電量的速度。移動(dòng)電話“永遠(yuǎn)開機(jī)”的無線電架構(gòu)的高能耗可能是手機(jī)的理想選擇。盡管如此，對(duì)于那些不需要或可能沒有機(jī)會(huì)更換電池的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，這仍然是一個(gè)巨大的劣勢(shì)。

這兩個(gè)缺點(diǎn)掩蓋了物聯(lián)網(wǎng)的多種蜂窩優(yōu)勢(shì)，其中包括最大的優(yōu)勢(shì)：已經(jīng)存在于如此多地區(qū)的廣泛的LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。如果能夠克服上述兩個(gè)缺點(diǎn)，那么由大型電信公司構(gòu)建和維護(hù)的龐大基礎(chǔ)設(shè)施代表了已經(jīng)構(gòu)建的、高度可靠的物聯(lián)網(wǎng)回程基礎(chǔ)設(shè)施。蜂窩技術(shù)的兩個(gè)低功耗、低成本版本——LTE-M和NB-IoT——完全實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)首次成為大規(guī)模的實(shí)用選擇。

LTE-M和NB-IoT

這兩個(gè)新版本的LTE蜂窩解決了過去阻礙蜂窩實(shí)用的兩個(gè)缺點(diǎn)。與蜂窩技術(shù)主要規(guī)范的永遠(yuǎn)在線架構(gòu)不同，LTE-M和NB-IoT旨在通過睡眠周期和其他節(jié)能功能（稱為eDRX和PSM模式）延長(zhǎng)電池壽命，使設(shè)備能夠運(yùn)行10數(shù)年或更長(zhǎng)時(shí)間無需更換電池。LTE-M和NB-IoT還解決了硬件和數(shù)據(jù)成本的成本問題，使它們能夠與其他無線連接技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。僅間歇性地使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)來提供批量的臨時(shí)數(shù)據(jù)，LTE-M和NB-IoT可最大限度地降低運(yùn)營(yíng)成本。LTE-M和NB-IoT還消除了公司必須通過使用公共LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施來構(gòu)建和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的費(fèi)用。

通過消除這些缺點(diǎn)，LTE-M和NB-IoT將蜂窩塔變成了無處不在的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。在手機(jī)上有條形圖的任何地方，您都可以部署接入相同數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這對(duì)于一長(zhǎng)串用例來說意義重大，包括智慧城市計(jì)劃、食品和疫苗的冷供應(yīng)鏈、遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備的遠(yuǎn)程健康監(jiān)控、工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控——所有這些都具有通過無處不在解決的連接挑戰(zhàn)細(xì)胞連通性。

低功耗蜂窩版本

低功耗蜂窩被創(chuàng)建為兩個(gè)版本。這使工程師能夠選擇最適合他們給定設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的功能集。LTE-M使工程師能夠以更寬的帶寬進(jìn)行設(shè)計(jì)，提供比NB-IoT更高的傳輸數(shù)據(jù)速率，并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10年的電池壽命。當(dāng)更高的吞吐量是給定項(xiàng)目性能的首要任務(wù)并且覆蓋滲透率較低時(shí)，工程師通常會(huì)使用LTE-M。與LTE-M相比，NB-IoT可為工程師提供更好的覆蓋滲透率和更長(zhǎng)的預(yù)計(jì)電池壽命。當(dāng)設(shè)備的用例和部署環(huán)境使覆蓋滲透比最大化吞吐量具有更高的優(yōu)先級(jí)時(shí)，工程師通常會(huì)使用NB-IoT。

對(duì)于低功耗蜂窩，工程團(tuán)隊(duì)要牢記的關(guān)鍵設(shè)計(jì)考慮因素之一是，在物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開始時(shí)，您不會(huì)面臨兩個(gè)版本之間的高風(fēng)險(xiǎn)選擇。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)允許您將這兩種技術(shù)嵌入到設(shè)備中，以便您的團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)以后使用設(shè)備的方式以及使用您的產(chǎn)品的地理位置來使用一種或另一種技術(shù)。供應(yīng)商稍后可以通過在逐個(gè)設(shè)備的基礎(chǔ)上利用最有意義的任何東西來優(yōu)化設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能。

工程團(tuán)隊(duì)在使用蜂窩技術(shù)時(shí)要記住的一件重要事情是認(rèn)證。由于蜂窩無線電產(chǎn)品的額外認(rèn)證障礙，包括監(jiān)管機(jī)構(gòu)（例如FCC/IC等）、網(wǎng)絡(luò)批準(zhǔn)（例如PTCRB/GCF）和運(yùn)營(yíng)商批準(zhǔn)，因此任何蜂窩連接設(shè)備的認(rèn)證都可能很困難（例如，AT&T認(rèn)證）。但是，可以使用預(yù)先認(rèn)證的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)插座調(diào)制解調(diào)器并通過擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的無線設(shè)計(jì)公司作為合作伙伴來加速和簡(jiǎn)化該過程。

節(jié)電模式

我給工程師們的一個(gè)最重要的建議是使用節(jié)電模式。LTE-M和NB-IoT為工程師提供了大量睡眠設(shè)置控制，以平衡性能和功耗。需要知道的關(guān)鍵功能是PSM和eDRX，它們協(xié)同工作，使電池壽命長(zhǎng)達(dá)10年。PSM是省電模式(PowerSavingMode)的縮寫，它允許設(shè)備被編程進(jìn)入深度睡眠模式，同時(shí)仍可連接。你可以用不同的參數(shù)來編程睡眠周期，睡眠一會(huì)兒或一年以上。它節(jié)省電力的程度幾乎與關(guān)機(jī)的程度相同，但設(shè)備仍然注冊(cè)在網(wǎng)絡(luò)中。它不需要花費(fèi)時(shí)間和精力來重建網(wǎng)絡(luò)連接?？梢岳玫牧硪粋€(gè)睡眠周期特性是eDRX(ExtendedDiscontinuousReception，擴(kuò)展間斷接收)，它允許工程師通過在分頁(yè)周期之間編程定制遠(yuǎn)比默認(rèn)時(shí)間長(zhǎng)得多的暫停來優(yōu)化分頁(yè)周期之間的時(shí)間長(zhǎng)度。這種分頁(yè)周期的延長(zhǎng)可以達(dá)到工程團(tuán)隊(duì)希望的秒數(shù)或分鐘數(shù)，從而大大降低了功耗。

云連接

我給工程團(tuán)隊(duì)的另一個(gè)關(guān)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的重要建議是關(guān)于云連接。云計(jì)算對(duì)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要，因?yàn)閿?shù)據(jù)管理可能會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)成本產(chǎn)生巨大影響。盡管窄帶物聯(lián)網(wǎng)和LTE-M的設(shè)計(jì)目的是將數(shù)據(jù)成本降至最低，但工程團(tuán)隊(duì)可以通過使用的云策略仔細(xì)控制這些成本。通過仔細(xì)權(quán)衡你希望設(shè)備發(fā)送到云上的內(nèi)容、你不想發(fā)送的內(nèi)容、你希望這種情況發(fā)生的頻率等，你可以最小化網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸周期，從而在很大程度上控制這些成本。

天線選擇

低功率蜂窩計(jì)劃的最后一個(gè)重要考慮是天線的選擇。選擇任何天線都是一個(gè)復(fù)雜的過程，特別是對(duì)于蜂窩項(xiàng)目，因?yàn)轭l率范圍很寬，而且有不同運(yùn)營(yíng)商擁有的頻段。當(dāng)LTE-M和窄帶物聯(lián)網(wǎng)與藍(lán)牙等短程技術(shù)相結(jié)合時(shí)，選擇過程變得更加復(fù)雜。與在天線選擇和實(shí)施方面具有專業(yè)知識(shí)的顧問或公司合作，可以確保您選擇正確的天線，將其安裝在設(shè)備的正確位置，并根據(jù)實(shí)施的確切作用和物理位置優(yōu)化性能。