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从大规模炒作到大规模物联网

2023-12-04 Nordic Semiconductor公司Svein-Egil Nielsen 阅读:
物联网下一步将走向何方?

我一直认为物联网不仅仅是炒作。事实上,如今物联网无疑已经成为了主流。IN4ednc

应用示例包括资产跟踪、先进医疗和运动可穿戴设备,其中包括消费者和专业人员用品,以及智能家居。机器学习(ML)和云端人工智能(AI)支持的边缘处理正进一步增强所有物联网应用的功能和智能,也就是实用效能。毋庸置疑,物联网终于到来了,并将会长存。现在的问题是:物联网下一步将走向何方?IN4ednc

IN4ednc

物联网的未来是大规模发展IN4ednc

我认为物联网就像奢侈品,如果你从来没有拥有过,就不会挂念;但是如果你曾经品尝过它的滋味,你就不会忘怀。以10倍的智能化实现10倍的成果和减少10倍时间,是非常吸引的。这意味着,物联网就像其他成功的平台技术 (例如蜂窝网络),能够发挥其长处的应用需求将会在未来几年和几十年内大规模增长。IN4ednc

这就需要扩张网络。如果公共和商业组织机构都想事半功倍,从而实现可持续性,这种规模扩大对于物联网的生存需求而言至关重要。IN4ednc

因为事实是,如果没有物联网,人们便无法拯救地球、保存和保护重要的稀缺资源、应对气候变化,或养活世界人口。这意味着大规模物联网的实现是越快越好。IN4ednc

什么阻碍了大规模物联网的发展?IN4ednc

大规模物联网尚未真正到来的唯一原因是,以往大规模机器对机器(M2M)类型通信在技术上或商业上都不可行。IN4ednc

这个规模不是指成千上万台设备,而是几百万、几十亿台设备。总有一天会有数万亿个连接的物联网传感器和设备“物品”,它们的安装密度达到每平方公里100万台设备。IN4ednc

这提出了巨大规模的无线工程技术挑战。特别是考虑到典型的物联网“物品”将使用电池供电,因此功率和计算能力是相对有限的。此外,在“超出正常规模(off-the-scale)”的程度,物理无线网络及其操作优化必须做得比先前的任何技术更好。IN4ednc

虽然有值得赞赏的专门技术尝试解决这个问题,但我认为他们的长期未来发展前景并不明朗。如果企业或政府组织打算在任何技术上投资数百万以至数十亿美元,他们必需知道这项技术将是可行的,并且不仅仅是几年时间,而是在今后数十年亦不会落伍。IN4ednc

从历史上看,科技和无线通信行业努力实现如此长使用寿命的唯一方法,就是通过建立标准来鼓励大型多供应商的生态系统。仅仅依靠一家供应商来提供和支持人们极度依赖的技术,实在是太冒险了。IN4ednc

因此,我认为现在两种互补的5G标准无线物联网技术掌控了大规模物联网的未来,这两种技术从发展开始就支持大规模物联网低功耗广域(LPWA)网络,它们就是蜂窝物联网和DECT NR+。IN4ednc

蜂窝物联网IN4ednc

蜂窝物联网是瞄准物联网的LPWAN版本蜂窝无线技术。从4G到现在的5G,它有两种类型:用于机器类型通信的LTE (LTE-M)和窄带物联网(NB-IoT)。IN4ednc

LTE-M和NB-IoT在全球范围内提供了与蜂窝技术相同的出色可靠性和安全性,其低功耗水平可使用小型轻量电池运行多年,这些小电池具有出色的能量容量优势,使得传统移动设备和智能手机的电池显得无比笨重。蜂窝物联网在每个人口众多的地方或附近提供全局范围地理覆盖,从头开始支持大规模物联网扩展。IN4ednc

这意味着几乎任何“物品”现在都可以连接到世界上的蜂窝网络而无需网关。例如,在工业物联网中,这可能意味着能够监控集装箱和关键工业资产的位置和内容,或者工厂机械设备的运行情况和故障概率(例如显示出现问题的振动状况变化)。IN4ednc

然而,接入已经存在并且无处不在的、安全的、可靠的全球网络并不是免费的。你也不希望这是免费的,长远来说,它需要支持商业上可行并且能够自我维持的巿场。IN4ednc

安全性和可靠性的基础,是用户的设备必须经过认证才能在网络上运行,而且,用户必须通过已有的成熟运营商发送数据。所有这些都意味着成本支出和某种程度的复杂性,尽管两者都在不断下降。因此,对于需要全球连接性的客户应用,我相信蜂窝物联网将成为未来大规模物联网的支柱。IN4ednc

DECT NR+IN4ednc

虽然4G为蜂窝物联网提供了平台,但5G才是第一个考虑到真正大规模物联网定义的无线电标准。DECT New Radio (NR)+ (最初称为DECT-2020 NR)是世界上第一个成为完整5G标准的非蜂窝无线技术。IN4ednc

在我看来,DECT NR+填补了LPWAN市场的间隙,这个巿场以往只是由专有替代方案来应对。这就是说:如果用户不需要全球运营,而只需要在特定地理区域内运营,那么企业物联网和公共客户现在可以构建自己的“私有”网络来支持低成本数据运作。使用示例包括资产跟踪、智慧城市和智能能源。IN4ednc

DECT NR+的1.9 GHz工作频率是全球免许可频谱分配(目前日本、印度和中国除外)。它构成了单一的、安全的、可靠的无线电标准,是面向未来和可扩展的。此外,由于是免许可的,DECT NR+不会产生数据费用,因而运行成本相比授权许可的等同技术更低廉。IN4ednc

使用DECT NR+,用户可以部署自己的专用网络。专用网络使用一些经过验证的技术,这些技术支撑着高度安全和超级可靠的全球蜂窝基础设施。因此,DECT NR+有望通过允许大规模物联网部署来打破5G无线技术的专制现况,并且具有蜂窝技术的全部优势,但成本要低得多。IN4ednc

管理大规模物联网IN4ednc

我预测未来十年内,一亿台以上的物联网部署将成为全球范围的常态运作。世界上每一个商业和公共组织都需要达到10倍左右的成果,并且把所需资源减到10倍以下,才能使他们和地球生存下去。不必要的浪费和低效率,将成为大规模物联网实现之前的历史陈迹。IN4ednc

对我来说,这意味着未来十年,在数百甚至数千个行业和市场的无数应用中,大规模物联网将成为几乎“没有其他选择(no choice)”的唯一选择。IN4ednc

大规模物联网将会以人们今天无法想象的方式彻底改变生活、工作和娱乐方式,使得世界成为人们更安全、更环保、更健康,最终更好的生活场所。IN4ednc

责编:Franklin
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