RFID(Radio Frequency Identification)系统从工作频段来分的话可分为
低频(125Khz~134Khz)
高频(1356Mhz)
超高频(860MHz~928Mhz全球各标准不一)
微波(245Ghz、58Ghz)。
低频:
使用的频段范围为10Khz~1MHz,常见的主要规格有125Khz/135Khz等,一般这个频段的电子标签都是被动式的,通过电感耦合方式进行能量供应和数据传输。
最大的优点在于其标签靠近金属或液体的物品上时标签搜到的影响较小,同时低频系统非常成熟,读写设备的价格低廉。
缺点是读取距离短,无法同时进行多标签读取(抗冲突)以及信息量较低,一般的存储容量在125位到512位。
主要应用于门禁系统、动物芯片、汽车防盗器和玩具等。虽然低频系统成熟,读写系统成熟,读写设备价格低廉但是由于其谐振率低,标签需要制作电感值很大的绕线电感,并常常需要封装片外谐振电容,其标签的成本反而比其他频段高。
高频:
使用的频段范围为1Mhz~400Mhz,常见的主要规格为1356MHZ这个ISM频段,这个频段的标签还是以被动式为主,也是通过电感耦合方式进行能量供应和数据传输,这个频段中最大的应用就是我们所熟知的非接触式智能卡。
和低频相较,其传输熟读较快,通常在100KBS以上,且可进行多标签辨识(各个国际标准都有成熟的抗冲突机制)。该频段的系统得益于非接触式智能卡的应用和普及,系统也比较成熟,读写设备的价格较低。高频产品最丰富,存储容量从128位到8K以上字节都有,而且可以支持很高的安全特性,从最简单的写锁定,到加密,甚至是加密协处理器都有集成。
一般应用于身份识、图书馆管理、产品管理等。安全性要求较高的RFID应用,目前该频段是唯一选择。
超高频:
使用的频段范围为400Mhz~1GHZ,常见的主要规格有433Mhz/868~950Mhz。这个频段通过电磁波方式进行能量和信息的传输。主动式和被动式的应用在这个频段都很常见,被动式标签读取距离约3~10m传输速率较快,一般也可以达到100KBS左右,而且因为天线可采用蚀刻或印刷的方式制造,因此成本相对较低。
由于读取距离较远、信息传输速率较快,而且可以同时进行大数量标签的读取与辨识,因此特别适用于物流和供应链管理等领域。
但是,这个频段的缺点是在金属与液体的物品上的应用较不理想同时系统还不成熟,读写设备的几个非常昂贵,应用和维护的成本也很高。此外,该频段的安全性特性一般,不适合安全性要求高的应用领域。
微波:
使用的频段范围为1Ghz以上,常见的规格有245Ghz、58Ghz微波频段的特性与应用和超高频段相似,读取距离约为2公尺,但是对于环境的敏感性较高。由于其频率高于超高频,标签的尺寸可以做的比超高频更小,但对该频段信号的衰减较超高频更高,同时工作距离也比超高频更小。一般应用于行李追踪。、物品管理、供应链管理等。
RFID应用特点
一、写入数据更加耗时,写入数据时是人手一个一个用读写器输入的,而且写入数据的时候还需要配合使用环境,收集所需要写入的数据。
一般的射频识别系统来说,使用电可擦可编程只读存贮器(eeprom)是主要方法。然而,使用这种方法的缺点是:写入过程中的功率消耗很大,使用寿命一般为写入100,000次。最近,也有个别厂家使用所谓的铁电随机存取存贮器(fram)。与电可擦可编程只读存贮器相比,铁电随机存取存贮器的写入功率消耗减少100倍,写入时间甚至减少1000倍。然而,铁电随机存取存贮器由于生产中的问题至今未获得广泛应用。FRAM属于非易失类存贮器。
对微波系统来说,还使用静态随机存取存贮器(sram),存贮器能很快写入数据。为了永久保存数据,需要用辅助电池作不中断的供电。
二、至于读取速度也是要分频段的,但是有一点可以肯定:无论是哪一个频段的电子标签读的速度都比写的要快,下面我作一个简单分类:
超高频的射频标签简称为微波射频标签
UHF及微波频段的rfid一般采用电磁发射原理
工作频率:超高频(902MHz~928MHz)
符合标准:epcC1G2(iso 18000-6C)
可用数据区:240位epc码
标签识别符:(tid) 64位
工作模式:可读写
天线极化:线极化
1超高频标签的阅读距离大,可达10米以上。
2超高频作用范围广,现最先进的物联网技术都是采用超高频电子标签技术。
3传送数据速度快,每秒可达单标签读取速率170张/秒(epc C1G2标签)
4标签存贮数据量大。
5超高频电子标签灵活性强,轻易就可以识别得到。
6有很高的数据传输速率,在很短的时间内可以读取大量的电子标签。
7防冲突机制,适合于多标签读取,单次可批量读取多个电子标签。
8电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。
9数据保存时间 >10年。
10手持读写器可对超高频电子标签进行读写操作。
11手持读写器可对超高频电子标签进行批量操作。
12手持读写器带ce操作系统,读取超高频电子标签数据时,可通过WIFI、gprs实时上传至后台数据库。
13手持读写器相当一台pda电脑,通过读取超高频电子标签数据,可在手持读写器完成读及写动作,且可在手持读写器即时查询标签数据。(如厂家 信息、生产批号、生产日期等等)
14超高频电子标签具有全球唯一的ID号,安全保密性强,不易被破解。
智能控制;高可靠性;高保密性;易操作;方便查询;读写性能更加完善。
低频(LF)和高频(HF):
低频(LF)和高频(HF)频段rfid电子标签一般采用电磁耦合原理 高频典型工作频率为1356MHz。该频段的射频标签,因其工作原理与低频标签完全相同,即采用电感耦合方式工作,所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,根据无线电频率的一般划分,其工作频段又称为高频,所以也常将其称为高频标签。
工作频率:低频(125KHz)、高频(1354MHz)
1低频标签的阅读距离只能在5厘米以内。
2低频作用范围现在主要是运用于低端技术领域范围内,如自动停车场收费和车辆管理系统等等。
3传送数据速度较慢。
4标签存贮数据量较少。
5低频电子标签灵活性差,不易被识别。
6数据传输速率低,在短时间内只可以一对一的读取电子标签。 7 只能适合低速、近距离识别应用。
7与超高频电子标签相比,标签天线匝数更多,成本更高一些。
8读取的距离小,低频标签与阅读器之间传送数据时,低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于8厘米。
9读取电子标签数据时只能一对一进行读取。
10手持读写器读取电子标签时不能实时上传数据,必须通过USB连接电脑才能把数据上传至后台。
11手持读写器不能实时查询数据。
12大部分低频不可写。
13低频电子标签安全保密性差,易被破解。
物联网由于牵涉广泛,面对不同的应用情境也会需要不同的联网型态,而整个物联网市场又被视为下一波的技术发展浪潮,故也让各种通讯组织纷纷为其制定新标准,例如蓝牙联盟的BluetoothLE,LTE的LTE-M、NB-LTE等等,都是为此而生的标准,另外像是车联网也有如80211p等,而WiFi联盟又宣布一个针对低功耗物联网的标准,称之为WiFiHaLow,基于80211ah规范,虽预计2018年才开始验证,不过应该可见不久的未来就会出现"准"WiFiHalow技术的终端商品或是晶片现身。
WiFiHaLow的应用是针对较低功耗的领域,主要的特色是极为省电,但同时可穿墙以及具备较长的传输距离,针对包括智慧家庭、医护、车载、工业、零售、农业等领域,所使用的频段为900MHz(非授权频段) 以及既有WiFi之24GHz、5GHz频段 ,主打传输距离约为一般WiFi一倍以上,但未强调传输速度,可视为以穿墙以及低功耗为优先的技术标准;另在技术布局方面,WiFi联盟则是希望WiFiHaLow与现有的WiFi以皆为IP网路架构的特色,作为简化物联网架构的战略。
当然如此一来WiFiHaLow在某些方面就与蓝牙联盟预计在2016年的技术蓝图相当接近,可视为这是WiFi联盟想要再次与蓝牙联盟互抢的标准,毕竟蓝牙联盟在公布Bluetooth30时,也针对高速传输曾以80211为基础宣布Bluetooth30+HS标准,对于长期以80211规范做为技术基础的WiFi联盟也很不是滋味。
WiFi联盟,
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说起物联网(Internet of Things, IoT),估计很多人都耳熟能详,因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。
按照中国传统观点,万物实际上是有着天然的联系的,那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢?原因很简单, 万物的天然联系是依靠的自然规律,而人类并不能控制他们,而物联网让万物以人类的意愿进行连接,从而让人类可以控制他们 。物联网,无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态,从而采用有效的手段进行干预,那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。
这给了人们很大的想象空间,因此,也吸引了大量的淘金者,试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来,现实并不乐观。
根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面,物联网的呼声很大,人们寄予很大的期望;但另一方面,市场的反响并不热烈,本来应该跟人们的生活息息相关的物联网,似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡,国内力推的NB-IoT雷声大雨点小,LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用, Zigbee等覆盖范围过小……
在这里,我想梳理一下物联网在国内发展的现状,以便于更好地定位和找出问题所在。
物联网可以看做是互联网的升级版本,传统的互联网连接的是人;物联网不光连接人,还要连接物,除了人类的互动外,还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的,所以传统的互联网的重点在于连接,只要有连接,人们就会互动,产生内容等,对网络的智能要求就不高;但物联网连接的是物,物本身不具备智能, 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。
物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某(例如智慧城市,智慧楼宇,智慧园区,智慧安防等)的基础设施。 什么是智慧?我认为就是能够根据某个特定的需求和目标,自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成,一是要有数据分析和处理的“大脑”部分,二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网, 也可以称为物联网10, 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力,但这套系统要想实用,实际上离不开人,因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做;而大脑+躯体才是真正智慧的物联网,在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网,才具备大范围应用的技术基础, 可以把这称为物联网20。
现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段,也就是10时代,这个阶段对数据的处理存在瓶颈,因此,并不适合复杂的应用,也不适合大范围使用。因此我们可以看到,应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用,如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点,进展也非常迅速,他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。
我们日常生活,现有的已经足够很好地满足人们的需求了;物联网,只是人们对更高生活水平的追求的产物,并且不是必需的;对于非必需品来说,要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看,由于缺少比较成熟的家用物联网方案,因此并不能大规模使用,这导致物联网应用起来成本比较高,在家居中只有高端住宅才可能会使用,占比很少,家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线,当然这也符合很多新事物的初始状况特征。
物联网在工商业中也有一些应用,例如RFID领域,我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目,多数隐藏在智慧某某的名头之下,现阶段,只要是冠以智慧的项目,其造价一般会令人咂舌。 因此,在性价比不高的情况下,人们使用他的积极性自然不高了。
中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT,他们试图提升性价比,因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品,由于其体量,确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品;但即使是这样,愿意使用的用户也不多,这让供应商的积极性大大降低,因为根本就无利可图。也因为此,NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。
从连接介质来看,物联网分为有线和无线两种,考虑到实际部署的难度,无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。
从终端和因特网连接关系来看,物联网也可以划分为两种方式:一种是直接和因特网连接,例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等; 另一种是通过网关间接和因特网连接,例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的,因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi,要保证速率和可靠性,因此覆盖距离不够长,连接不可靠; NB-IoT主要用于低速率物联网应用,能够直接联网,但速率低, 用户连接数少; LoRa的覆盖比较广,但速率低,用户连接数也有限制……
因此,实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备,而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作,对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。
由于物联网一般使用无线技术,那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的,因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性,需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。
例如现在比较火热的LoRa,阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟,结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击,LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。
目前在全球,唯一明确的民用频段就是24GHz,也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比,越障能力比较差,因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段,导致这个频段的信号比较“脏”,收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的,专注于速率,所以也导致覆盖范围一般不超过100米,并且连接数量有着很大的限制。 因此,要想避免频谱资源的政策风险,就只能使用24GHz这个频段 ,那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围,提升覆盖距离,就是物联网公司需要解决的一个大问题。
比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度,也就是终端要足够多,很多地方并不具备电源接入的条件,那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。
无源当然是最佳的方式,目前的解决方案是要加储能电路,但这种电量非常微小,在现有的技术条件下,覆盖范围和传输能力都受到严重的制约,只能适应很少的一部分场景。因此,大多数情况还是需要有源的终端,这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。
例如在智慧停车之类的项目中,有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术,只有运营商具备掌控的能力,所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广,也号称一块电池可以用十年,看起来功耗似乎很低,但那是有前提条件的,就是它平时处于睡眠状态,每天主动醒来一次上传一次数据,在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒,因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验,差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量,而且电池的成本本身也非常高。因此,至少在停车这种方案中,NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢?在停车中也有应用,表现好一点,能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上,也就是说,在终端设备的生命周期里,需要更换多次电池,每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此,我们不能说这种状况是令人满意的。
所以,如果能够解决有源终端的功耗难题,不光可以大大减轻日后的维护工作量,还可以大大降低终端的成本,这是因为在实际应用中,电池是物联网终端的主要成本之一。
技术本身是没有国界的,但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里,我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体,有的时候出于自身利益的考虑,作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体,而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面,物联网搜集各种各样的信息,这些信息有的时候就是非常机密的情报,不方便被其他利益团体所获知,因此,在物联网标准方面,在一开始就要注意这个方面。
LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准,也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准,但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络,对外运营物联网业务,可以叫做物联网供应商;而LoRa是半开放的标准,允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发,并用这些产品组建自己的LoRa物联网,虽然相比于市场上主流的其他方案,看起来价格并不贵,但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上,在特定的时候这就是一个很大的风险。
因此,无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商,还是用户,在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然,对于小规模的民用应用,采用什么标准问题不大,但对于军用、大规模应用来说,不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑,即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。
NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准,但它的问题在于功耗较高、用户容量有限,所以,在很多场景里并不适合。因此,中国还需要更多的物联网标准,来补充NB-IoT的不足。
简单来说,从3G到5G伴随着的是更快的网速和随着而来更多的使用场景,预计在5G普及之后会带来高速率、低延时、物联网等特性,会有相比于目前更多的网络设备接入和应用范围。具体地:
1、最简单的区别就是在网速上面,以及更快速度伴随而来的更多样应用和适用范围;
2、3G是第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX;
3、4G是第四代移动通信及其技术的简称。相比3G,4G带宽更高,能够传输更高质量的视频及图像。其实 4G 使用的 LTE 系统由于数据传输率很高,可以直接将语音数据切割成封包来传送;在4G时代,得益于更高的传输速度,流媒体、直播都成为了常见的使用场景;
4、5G网络将有更大的容量和更快的数据处理速度,通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务将成为可能。5G的容量预计是4G的1000倍。使用4G网络,不能在手机上真正实时在线玩游戏,但使用5G网络却可以做到。4G网络是专为手机打造的,没有为物联网进行优化。5G技术为物联网提供了超大带宽,与4G相比,5G网络可以支持10倍以上的设备;
扩展资料:
2G\3G\4G使用的频率:
分别使用不同频率的电磁波进行通信,如2G的 GSM900 系统使用频率范围 890~960MHz,则其他的无线通信就不能再使用这个频率范围,3G、4G、5G也如此。拿中国移动来说:
1、2G:GSM900:890-909(上行)935-954(下行),GSM1800:1710-1725(上行)1805-1820(下行)。
2、3G:TDD\(TD-SCDMA) 1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。
3、4G:1880-1900MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz。
参考资料来源:百度百科-3G
百度百科-4G
百度百科-5G
2018年中国物联网行业发展现状与2019年前景预测 边缘计算+AI推动行业新一轮增长
LoRa“涅槃”:与NB-IoT各撑“半边天”
纵观2018年,物联网行业最热闹的就是NB-IoT与LoRa技术之争,NB-IoT与LoRa都适用于低速率、低成本、低功耗、广覆盖、大连接的物联网应用场景。
不同的是,NB-IOT有国家政策支持,国内三大运营商都积极部署;而LoRa属于企业私有技术,工作在未授权频段上,存在被清频的风险。
在NB-IoT的建设上,近年来,我国物联网政策频频出台,《关于全面推进移动物联网(NB-IOT)建设发展通知》指出,到2020年,NB-IoT网络实现全国普遍覆盖,基站规模达到150万个,因此,三大运营商各显神通全力部署NB-IOT建设。
据悉,中国电信发力物联网较早,率先率先建成了全球最大的NB-IoT网络,实现城乡全覆盖,NB-IoT基站规模超过40余万个;中国联通紧随其后,在2018年5月实现物联网全国覆盖,完成30万个NB-IoT基站升级工作;中国移动也已实现了348个城市NB-IoT连续覆盖和全面商用,物联网连接数突破5亿。
值得一提的是,在模组采集方面,中国联通与中国移动在去年分别开出300万片与500万片NB-IoT通信模块项目大单,加速布局物联网。
2019年NB-IoT模组将出现大爆发,届时NB-IoT模组价格会进一步下调,随着模组市场的成本压力增大,利润空间越来越小,预计模组行业会重新洗牌,落后产能、落后规模模组厂商会被淘汰,模组厂家会进行一次大洗牌。
而对于LoRa来说,2018年像是坐了一次“过山车”。
2017年年底,工信部无线电管理局发布《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》,一时给耕耘LoRa技术的企业泼了盆“冷水”,引起了市场的极大反响,转年11月,工信部无线电管理局在认真梳理分析反馈意见建议,并与相关单位协调和沟通基础上,参考微功率短距离无线电发射设备国际使用和管理情况,对征求意见稿进行了完善和修改,让LoRa获得了“重生”。
与NB-IoT不同,LoRa凭借其网络结构简单,实现成本较低,可以按需部署的优势获得了大量企业的青睐,阿里、谷歌、腾讯、京东等互联网巨头纷纷加入LoRa联盟则是一个代表。
近年来,互联网企业纷纷将物联网作为未来重要方向进行布局,以阿里巴巴为例,曾公开表示互联网的下半场是将整个物理世界数字化,并且宣布阿里巴巴将正式进军IoT,同年阿里巴巴获得Semtech的LoRa
IP授权,在各地展开了智慧小镇园区等项目的实施,在互联网企业强势推进物联网业务和国内低功耗广域网络快速发展背景下,这一IP授权合作在很大程度上将加速国内LoRa产业链的完善。
总的来看,一年以来,NB-IoT由于政策、运营商招标及补贴等原因在表类、烟感等市场取得了不错的成绩,占据大量市场份额,没有政策支持的LoRa,凭借其网络结构简单,实现成本较低,可以按需部署的优势也从险些出局到获得业内巨头站台,实现了“涅槃重生”,日前艾瑞咨询发布报告中指出,从应用场景需求角度分析,预计到2025年NB-IoT与LoRa在国内的发展将趋于6:4的格局。
专家预测,2019年,随着技术的成熟、NB-IoT与LoRa技术优势的不断凸显,将会有根据技术特点设计的实际应用落地,其中,NB-IoT具备了规模爆发的必要条件,预计2019年将会以移动物联网为突破口,产业加速转型升级,引爆新的经济增长点。
2019年物联网行业将迎来新一轮增长
2018无疑是物联网应用落地的一年,作为这个时代下最伟大的科技产物,物联网正在取代移动互联网成为信息产业的主要驱动,统观市场,近年我国物联网市场持续保持高速增长。据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》统计数据显示,2015年我国物联网链接数量为639亿个,截止至到2017年我国物联网链接数量达到了1535亿个,相比2016年增长了698%。初步预计2018年我国物联网链接数量突破20亿个,在2019年我国物联网链接数量将达3125亿个,同比增长3852%。并预测在2020年我国物联网链接数量将达到40亿个。可以说,2019年将是物联网真正由示范到实际应用转化的起始年,诸多物联网环节领域都将在今年迎来新一轮增长。
2015-2020年我国物联网链接数量统计及增长情况预测
数据来源:前瞻产业研究院整理
物联网的下一赛道:边缘计算+AI
2018年物联网产业所表现的最大特征是市场格局基本形成,核心技术区域成熟,目前最重要的是要解决各种碎片化的物联网应用和相应的智能传感器采集终端产品的技术突破和产业化问题,如何把AI和IoT紧密结合,把边缘计算和物联网融合发展正成为物联网的下一个赛道。
物联网正在从万物互联走向万物智能的阶段,像消费、医疗等众多行业数据都将在边缘进行处理,强大的边缘计算将是物联网发展的必备能力。
据悉,随着5G临近,行业转型以及敏捷连接、智能应用等方面的需求剧增,数据量的增长速度已超过网络带宽的增长速度。预计到2020年,50%数据需要在网络边缘进行处理,以BAT为首的互联网巨头也已纷纷布局AI+边缘计算这一环节。
以百度为例,2018年百度发布智能边缘产品智能边缘BIE、智能家居云平台度家DuHome等产品,用边缘计算+AI的能力在各产业落地,腾讯则是在2018年提出人+物联网+智能网的“三张网”概念,以“一云两端”模式,打通物联网全生态链路,构筑设备、云、应用一体化应用体系。
边缘计算将作为物联网设备与远端云设备的桥梁,将数据处理、存储、应用在靠近实物的边缘上,为物联网设备提供边缘智能服务,满足行业数字化在敏捷连接,实时业务,数据优化,应用智能等方面的关键需求,使得用户可以获得更快的响应,解决设备与云端的数据传输问题,2019年,边缘计算将逐渐渗透于物联网各主要领域,根据各领域物联网技术的不同发展状态,边缘计算呈现不同的渗透率。
数据增长也大幅提升了实时性数据处理需求,因此数据在边缘进行处理将成为刚需,物联网将按照物联、智能到自主三个阶段发展。随着人工智能技术被越来越多地运用到物联网领域,AI在边缘计算领域的重要性也将越来越大。
工业物联网与智慧城市:落地爆发场景
物联网一直被视作互联网的延伸,但与商业模式极度成熟的互联网不同,物联网商业落地难、盈利路径不清晰等问题一直影响物联网的发展,随着移动互联网人口红利消耗殆尽,传统制造业瓶颈等问题日益严重,智慧城市与工业物联网正成为下一个重要的流量入口。
智慧城市正成为全球国家发展的大趋势,智慧小镇作为智慧城市建设理念的延伸和拓展,物联网智慧小镇的投入和建设、管理和运维相比于智慧城市更具优势,而且可以更好的与地方特色文化、产业相融合,更加充分的运用物联网技术,2019年随着物联网智慧小镇投入和建设的不断推进,物联网智慧小镇将实现应用和推广。
传统行业在寒冬之下,必然寻找新的出路,而网联化,一定是给传统行业提供了新的发展契机。企业普遍渴望通过新技术解放生产力,降本增效,加快转型升级,工业物联网云平台无疑成为他们转型发展的主要抓手。
2019年,随着工业物联网平台大规模的使用,平台建设将日渐成熟完善。工业物联网时代客户的个性化需求信息更加透明,以网络为主的工业物联网平台则将分布式、模块化、开放式的微服务架构,与第三方公有云或者私有云进行对接、部署和开发,将数据、软件、平台、服务等资料都聚集在平台做资源整合。
伴随着工业互联网创新发展工程示范带动,工业互联网平台设备管理能力、工业机理模型封装能力、应用服务开发能力以及跨平台服务调用能力将会大大提高,推动工业互联网平台性能优化、兼容适配和规模应用,加速技术产业成熟、打造协同创新生态。
无线频率,是对所有无线电系统都开放的频段,全球通用的24GHz ISM频段。
蓝牙技术在全球通用的24GHz ISM(工业、科学、医学)频段,蓝牙的数据速率为1Mb/s。从理论上来讲,以245GHz ISM波段运行的技术能够使相距30m以内的设备互相连接,传输速率可达到2Mb/s,但实际上很难达到。
扩展资料
蓝牙与WIFI的区别
蓝牙在早期也称之为蓝芽,是一种新兴无线通讯技术是一个标准的无线通讯协议,基于低成本设备的收发器芯片,近距离传输、功耗低。被广泛应用于物联网智能家居系统、智能可穿戴设备。升润科技是专门针对低功耗蓝牙研发解决方案的企业。
其HY-254104 V4蓝牙模块可以工作在主机/从机主从切换角色下,均支持桥接模式和直驱模式。Wi-Fi为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准,是一种无线网络他在局域网里面的范畴是指“无线相容性认证”其实是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术。
蓝牙使用的是跳频扩谱方式,一般每秒钟跳变1650次,将835MHz的频带划分至79个频带信道,而每个时刻只占1MHz的带宽。WIFI所使用的连接协议是IEEE80211b局域网协议,WIFI的传输范围是120米,传输速度最大可以达到11Mbps,使用的是直序列扩频和QPSK或BPSK,上下带宽是22MHz。
参考资料来源:百度百科—无线频率
目前主流的无线WIFI网络设备80211a/b/g/n/ac:
传统 80211
80211a
80211b
80211g
80211n
表1
80211ac
表2
不管是80211b/g还是80211a/b/g/n/ac一般都支持13个信道。它们的中心频率虽然不同,但是因为都占据一定的频率范围,所以会有一些相互重叠的情况。了解这13个信道所处的频段,有助于我们理解人们经常说的三个不互相重叠的信道含义。
信道也称作通道(Channel)、频段,是以无线信号(电磁波)作为传输载体的数据信号传送通道。无线网络(路由器、AP热点、电脑无线网卡)可在多个信道上运行。在无线信号覆盖范围内的各种无线网络设备应该尽量使用不同的信道,以避免信号之间的干扰。
下表是常用的 24GHz频带的信道划分。实际一共有14个信道(下面的图中画出了第14信道),但第14信道一般不用。表中只列出信道的中心频率。每个信道的有效宽度是 20MHz,另外还有2MHz的强制隔离频带(类似于公路上的隔离带)。即,对于中心频率为 2412 MHz 的1信道,其频率范围为2401~2423MHz。
当然,实际的电磁波谱使用规定因国家不同而有所差异,以上只是举个例子。而且,20MHz的信道宽度也只是“有效带宽”,因为实际上一个信道在其中心频率两侧有很宽的延展,但是超过10MHz以外的部分强度很弱,基本无用。这个就属于比较专业的通信原理问题了。
从下图很容易看到其中 1、6、11 这三个信道之间是完全没有交叠的,也就是人们常说的三个不互相重叠的信道。每个信道 20MHz 带宽。图中也很容易看清楚其他各信道之间频谱重叠的情况。
另外,如果设备支持,除 1、6、11 三个一组互不干扰的信道外,还有 2、7、12;3、8、13;4、9、14 三组互不干扰的信道。
世界各个地区WIFI 24G及5G信道一览表
24 GHz(单击查看清晰原图)
5 GHz (单击查看清晰原图)
史上最全最详细无线通信频率分配表
1、5G NR (标准未完成,建议关注)
2、LTE/LTE-Advanced/LTE-Advanced Pro
3、 WCDMA/HSPA/HSPA+
4、TD-SCDMA
5、GSM/GPRS/EDGE/ EDGE Evolution/VAMOS
备注:
P-GSM,基准GSM-900频带
E-GSM,扩展GSM-900频带(包括基准GSM-900频带)
R-GSM,铁路GSM-900频带(包括基准和扩展GSM-900频带)
T-GSM,集群无线系统-GSM
ER-GSM900,即为Extended Railway GSM 900, 在原铁路通信系统的基础拓宽了其频率范围(TX:873-915,RX:918-960)。
6、CDMA2000 1xEV-DO/CDMA2000 1xRTT/ 1xAdvanced
7、WiMAX/WiMAX Advanced
8、公共安全领域
9、低功耗广域物联网(LPWAN)
10、其它无线连接
11、全球卫星导航系统(GNSS)
12 、国内频谱分配情况
三大运营商频率划分
注:
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