物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)吞吐量每年都在呈指數(shù)級增長,，用戶依靠這些數(shù)據(jù)為決策提供信息，同時更多的企業(yè)允許他們的流程由物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來驅(qū)動,。本文將重點討論的一個突出例子是商業(yè)建筑,。
商業(yè)建筑擁有數(shù)百臺設備,，需要經(jīng)常維護和保養(yǎng)，以確保它們按預期運行,。頂層機械室有各種裝置(電梯,、防震等)，地下室有生活水泵,，租戶房間有空氣處理器系統(tǒng)——在每臺設備上安裝傳感器可能很有挑戰(zhàn)性,。傳統(tǒng)系統(tǒng)，如建筑管理系統(tǒng),，通常需要連接整個物業(yè)內(nèi)的傳感器,，不過，這些系統(tǒng)的價格可能高達7位數(shù),。
如果由于成本和復雜性,，您不想連接所有傳感器，那么在評估物聯(lián)網(wǎng)時,，需要回答幾個問題：
需要收集什么類型的數(shù)據(jù)?
這些系統(tǒng)有多關鍵?我需要遠程控制這些設備嗎?
大樓內(nèi)有什么網(wǎng)絡基礎設施?
這座建筑物有多少年?樓層之間的大概高度是多少?混凝土板之間的厚度是多少
全部實施費用是多少?是否會有任何額外的訂閱支出?
根據(jù)上述問題的答案,，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所需的基礎設施可能會有很大差異,。設備之間最常見的構(gòu)建協(xié)議是BACnet MSTP/IP,、Modbus RTU/TCP、數(shù)字輸出(干接點和濕接點)和模擬輸出(4-20mA,0-10V),。
所有這些協(xié)議傳統(tǒng)上都需要在數(shù)據(jù)記錄設備和每個傳感器之間建立物理連接,。這些數(shù)據(jù)記錄設備將模擬輸出分別轉(zhuǎn)換為與傳感器相對應的可讀格式。
在整個建筑中使用有線傳感器并不總是能夠達到預期的經(jīng)濟效益,。我們可以使用更好的現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),，這些系統(tǒng)能夠通過無線通信介質(zhì)進行傳輸來讀取通用協(xié)議。這些無線設備使用的是低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)來進行網(wǎng)絡連接,。這些LPWAN技術(shù)通常由電池供電,，可以在特定的、間歇的和/或一致的時間頻率上發(fā)送數(shù)據(jù),。目前該協(xié)議已經(jīng)在全球各地使用,。
有多種LPWAN技術(shù)，而且每種技術(shù)都有其優(yōu)點和缺點,其中包括LTE-M(蜂窩),、NB-IOT(蜂窩),、LoRaWAN和Sigfox。還有其他可用的選項,，但這4種是最常見的,，目前可用于部署。在這四種技術(shù)中,，LoRaWAN是最常見的,。LTE-M和NB-IoT有點類似,，但與LoRaWAN不同，部署是特定于運營商而不是特定于區(qū)域,。
您可能會問：對于無線部署,，為什么不使用wi-fi或藍牙?雖然在某些情況下，這些是可行的選擇,，但對于長距離和穿墻傳輸?shù)纳倭繑?shù)據(jù)來說,，它們不是首選策略。
這里的關鍵區(qū)別在于LPWAN技術(shù)以SUB-GHz頻率進行通信,。LPWAN可以在整棟大樓之間進行通信,，原因與20世紀90年代的對講機和無繩電話擁有如此廣泛的通信范圍相同，它們在sub—GHz范圍內(nèi)通信——在美國大約是900 MHz,。
隨著頻率的降低,，設備之間的通信范圍會增加，因為這些設備產(chǎn)生的無線信號更有可能穿過地板和墻壁,。盡管如此,，設備可以發(fā)送的數(shù)據(jù)量會隨著距離通信接收方越遠而減少。
LPWAN的優(yōu)勢在于,，與傳感器之間的傳統(tǒng)物理連接相比,，它最大限度地減少了部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器所需的時間。這些技術(shù)的成本也在下降,，并將在未來5到10年內(nèi)繼續(xù)下降,。
每種無線技術(shù)都有其優(yōu)缺點，然而,，到今天為止,，最有前途的遠程無線技術(shù)是LoRaWAN，其次是LTE-M和NB-IoT,。從長遠來看,，LTE-M和NB-IoT能夠獲得更大的市場份額，但會受到單一運營商全球覆蓋能力的顯著影響,。
例如,，在美國，AT&T和Verizon已經(jīng)采用了LTE-M,，Sprint目前正在部署LTE-M網(wǎng)絡,，而T-Mobile已經(jīng)決定放棄LTE-M并立即將資源投入到NB-IOT中。世界各地的每一家運營商都在按照自己的節(jié)奏部署,，并遵守相關法規(guī),。目前還沒有覆蓋全球的行動計劃。
與LTE-M和NB-IOT不同,，LoRaWAN和Sigfox是無載波的,，可以在建筑物內(nèi)的特定位置安裝無線網(wǎng)橋,。來自這些網(wǎng)橋的通信可以連接到現(xiàn)有的建筑網(wǎng)絡和/或蜂窩網(wǎng)絡。