In den letzten Jahren haben Analysten auf das schnelle Wachstum des zellularen Internets der Dinge hingewiesen. Tatsächlich sagt Ericsson, dass bis 2023 von den 20 Milliarden IoT-Geräten mehr als 3,5 Milliarden in einem Mobilfunknetz laufen werden.
L’Das Internet der Dinge (IoT) verbindet sich über Verbraucherprodukte wie drahtlose Lautsprecher und intelligente Lampen. Die Mehrzahl dieser verbundenen Organismen ist auf Zellen angewiesen. Aber was ist das zellulare Internet der Dinge und wie unterscheidet es sich von der Verbraucherkonnektivität? Entdecken Sie die Vorteile dieses nomadischen Netzwerks und die verschiedenen Arten von Mobilfunkverbindungen, die im Internet der Dinge verwendet werden.
Mobilfunkinternet der Dinge: Definition
Mobilfunkinternet der Dinge Verwendet mobile Netzwerke, um physische Geräte mit dem Internet zu verbinden. Diese Verbindung ermöglicht es diesen Geräten, Daten zu senden und zu empfangen und sie in das Internet der Dinge zu integrieren. Tatsächlich ist das zellulare Internet der Dinge die beliebteste Art der Verbindung, hauptsächlich aus folgenden Gründen:
- Bietet eine hervorragende Abdeckung
- Vereinfacht das globale Publishing
- Funktioniert direkt aus der Box
- Stellt eine sicherere Verbindung her als andere gemeinsam genutzte Netzwerke
- Funktioniert gut in mobilen, Innen- und Außenanwendungen
- Unterstützt niedrige und hohe Bandbreite.
Wie Smartphones und andere mobile Geräte, das zellulare Internet der Dinge Es basiert auf den Technologien LTE-M, NB-IoT 2G, 3G, 4G, 5G und Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Zum Senden und Empfangen von Daten.
Mobiles Internet der Dinge: Anwendungsfälle
Das zellulare Internet der Dinge ist Gut geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen im Innen- und Außenbereich. Es wird in allen Bereichen eingesetzt, von selbstfahrenden Autos und intelligentem Parken bis hin zu selbstfahrenden landwirtschaftlichen Geräten und Verbrauchergeräten wie Smartwatches.
Tatsächlich ist das zellulare Internet der Dinge so allgegenwärtig, dass es, wenn ein Gerät in einer B2B-Anwendung verwendet wird Liegt wahrscheinlich an der Mobilfunkverbindung. Insgesamt ist es ideal für Logistik, Fertigung, Bestandsverfolgung, Lieferkettenmanagement, Rettungsdienste, Gesundheitswesen und Sicherheit.
Tatsächlich die Mobilfunkkommunikation von IoT-Geräten Bietet die Möglichkeit, Signale von überall auf der Welt zu senden und zu empfangen. Mit 5G-Netzen können Mobilfunknetzbetreiber (MNOs) genau das tun Führen Sie Datenübertragungen in Echtzeit durch während Sie sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen.
Die größte Einschränkung bei der Mobilfunkkonnektivität war schon immer die Akkulaufzeit und der Stromverbrauch. Aber Low Power Wide Area Networks (LPWANs) und Fortschritte in der Technologie sparen Energie, wenn sie nicht verwendet werden. Zudem können moderne Mobilfunksensoren kleine Datenpakete übertragen, ohne viel Strom zu verbrauchen.
Mobiles Internet der Dinge: Wie Kommunikation funktioniert
Die Mobilfunkkonnektivität hängt von mehreren Schlüsselkomponenten ab. Um dieses Konzept besser zu verstehen, muss man Lernen Sie die Grundlagen. Einschließlich SIM-Karten, Modems, Frequenzbänder und Mobilfunknetzklassifizierungen (2G, 3G, 4G, 5G, Nb-IoT, LoRaWAN).
IoT-SIM-Karten
Wie Smartphones und andere mobile Geräte, IoT-Geräte Benötigen Sie eine SIM-Karte, um eine Verbindung zu einem Mobilfunknetz herzustellen. Im Gegensatz zu einem Smartphone muss ein IoT-Gerät jedoch nicht auf ein bestimmtes Netzwerk der Ressource beschränkt sein. Daher müssen letztere Planen Sie die Verwendung von SIM-Karten, die nicht mit dem Netzwerk verbunden sind. Dadurch können Geräte mit jedem System mit der besten Abdeckung verbunden werden.
Modems
mit einem Modem Vereinfacht die Entwicklung und Zertifizierung des Internet of Things. Die ausgewählte SIM-Karte identifiziert die Netze des Anbieters. Daher beeinflusst das jeweilige Modem die Frequenzbereiche, mit denen das Gerät kommunizieren kann.
Frequenzbänder
Frequenzbereich ist Frequenzbereich im Radiofrequenz (RF)-Spektrum. Sie reicht von 30 Hertz (Hz) bis 300 Gigahertz (GHz). Mobilfunk nutzt einen kleinen Teil des Spektrums zwischen 800 MHz und 5 GHz für 2G-, 3G- und 4G-Verbindungen. Das 5G-Netz kann Bänder bis 35 GHz nutzen.
Mobilfunkfunktion
seine Mobilfunknetze Mehrere Hauptfaktoren, die es bei IoT-Herstellern so beliebt machen. Wenn es um Komfort, Abdeckung und Sicherheit geht, können andere Konnektivitätslösungen nur schwer mit Mobilfunknetzen mithalten.
globale Abdeckung
Für groß angelegte globale Bereitstellungen Mobilfunkkonnektivität M2M erweist sich im Allgemeinen als die zuverlässigste und kostengünstigste Kommunikationsmethode. Tatsächlich ist es nicht erforderlich, für jede neue Bereitstellung eine neue Infrastruktur aufzubauen. Verbinden Sie sich einfach mit einem bestehenden Netzwerk.
Darüber hinaus präsentiert sich das zellulare Internet der Dinge als Wide Area Network (WAN). Er Ermöglicht Ihnen, sich weltweit zu verbinden Durch Funkwellen, die von Mobilfunkmasten gesendet und empfangen werden. Im Vergleich dazu erfordert eine WLAN-Verbindung, dass das Gerät sehr nahe am Zugangspunkt/Router bleibt, was das Pendeln über große Entfernungen verhindert.
Integrierte Authentifizierung
Mobilfunknetze verwenden SIM-Karten für Authentifizieren Sie Geräte, ordnen Sie sie einem legitimen Abonnenten zu und stellen Sie eine sichere Verbindung bereit. Hacker können IP-Adressen fälschen. Sie können jedoch nicht die auf der SIM-Karte gespeicherte Teilnehmeridentität hacken.
Arten von Mobilfunknetzen, die vom zellularen Internet der Dinge verwendet werden
Im Laufe der Jahre sind Mobilfunknetze schneller und stärker geworden. Aber für IoT-Hersteller sind Leistung und Geschwindigkeit normalerweise nicht die Hauptfaktoren, die es zu berücksichtigen gilt.
Die nächste Generation von Mobilfunknetzen Es kann auch mehr Stromverbrauch und weniger Caps bedeuten. Darüber hinaus beeinflusst das verwendete System die Reichweite, Abdeckung, Frequenz, den Stromverbrauch, die Kosten und die Langlebigkeit der Ausrüstung.
Die meisten Nutzer haben zumindest von den Begriffen 2G-, 3G-, 4G- und 5G-Netze gehört. Um jedoch die Anforderungen der meisten mobilen IoT-Geräte zu erfüllen, Netzbetreiber haben auch andere Arten von Netzwerken entwickelt, die weniger gebräuchlich zu sein scheinen. Hier sind einige davon
5G-Netze
Das 5G-Netz Es ist die Zukunft des Internets der Dinge. Diese Technologie Es hat viel Potenzial für das Internet der Dinge. besonders Für datenintensive mobile Anwendungen, bei denen es auf Geschwindigkeit ankommt. Dazu gehören selbstfahrende Autos und Rettungsdienste.
5G-Netze können Fortschrittliche Datenübertragung in nahezu Echtzeit. Darüber hinaus können sie eine stabile Verbindung mit Geräten aufrechterhalten, die sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegen.
Und während fortschrittlichere Protokolle im Allgemeinen mehr Strom benötigen, können 5G-Netzwerke dies Unterstützen Sie die Mobilfunkkommunikation mit geringem Stromverbrauch.
Low-Power-Wide-Area-Networks (LPWAN)
Bei der überwiegenden Mehrheit der IoT-Anwendungen möchten die Hersteller die Abdeckung erhöhen und gleichzeitig den Energieverbrauch und die Kosten senken. In den letzten Jahren haben sie Sie haben neue Low Power Wide Area Networks (LPWAN) bereitgestellt.. Ihr Ziel ist Erfüllen Sie die speziellen Anforderungen von Internet of Things-Anwendungen.
LPWANs ermöglichen es IoT-Geräten Senden oder empfangen Sie Aktualisierungen in bestimmten Intervallen oder als Reaktion auf einen externen Operator. Dieser Ansatz reduziert den Energieverbrauch erheblich.
Es gibt zwei Haupttypen von LPWAN, die IoT-Hersteller für Mobilfunkverbindungen kennen müssen.
NB-IoT (Internet der Dinge mit schmaler Bandbreite)
Schmalband-IoT nutzt Lücken im Funkfrequenzspektrum aus Bieten Sie eine effizientere Kommunikation und vermeiden Sie Interferenzen. Ungenutzte Frequenzbänder werden als „Wächterbänder“ bezeichnet.
Während Mobilfunknetze wie 4G LTE Breitbandverbindungen verwenden, Schmalbandkommunikation isoliert Geräte bei “schmaleren” Bändern.
Schmalband-IoT bietet zwei Hauptfunktionen zum Energiesparen:
- Das Energiesparmodus (PSM)
- und der intermittierender Empfang (DRX).
PSM bewirkt, dass das Gerät in den Ruhezustand versetzt wird, wenn es nicht verwendet wird, und DRX verlängert die aktive Hörzeit des Signals. Deshalb NB-IoT-basierte Geräte Es kann jahrelange Batterielebensdauer haben.
LTE-M (Long Term Evolution of Machines)
LTE-M Ermöglicht IoT-Geräten, sich mit 4G-Netzwerken zu verbinden. Es bietet ihnen mehr Bandbreite und Mobilität als NB-IoT. Darüber hinaus bietet es Zugriff auf Voice over Long Term Evolution (VoLTE), einen fortschrittlicheren Sprachdienst. Allerdings ist es geschafft auf Kosten eines erhöhten Stromverbrauchs im Leerlauf und teurerer Modems.
Trotz des erhöhten Stromverbrauchs kann LTE-M weiterhin PSM und DRX nutzen, um die Akkulaufzeit des Geräts erheblich zu verlängern. LTE-M Verbraucht weniger Strom als NB-IoT Denn durch die höhere Bandbreite können Daten schneller heruntergeladen werden.
Ist das mobile Internet der Dinge das Richtige für Unternehmen?
Für IoT-Hersteller bietet die Mobilfunkkonnektivität viele enorme Vorteile. daß sie Es könnte die Lösung sein, um auf das Internet der Dinge zuzugreifen.
Der Vorteil der Verwendung dieser Mobilfunknetze zum Verbinden von Geräten besteht darin, dass„Sie sind überall, ruf sie einfach an. Auf diese Weise können Hersteller die Abdeckung maximieren, unterwegs stabile Verbindungen aufrechterhalten und die Akkulaufzeit ihrer IoT-Geräte mit LPWAN verlängern.
Für Hersteller, die IoT-Geräte herstellen, ist das zellulare IoTEine der zuverlässigsten und zugänglichsten Methoden, um eine Internetverbindung zu ermöglichen.