物联网是什么

物联网0146

物联网是什么,第1张

物联网就是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

通俗地讲,物联网就是“物物相连的互联网”,它包含两层含义:

第一,物联网是互联网的延伸和扩展,其核心和基础仍然是互联网;

第二,物联网的用户端不仅包括人,还包括物品,物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。

物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

在这之前,我们通过《从陌生到认识——LoRa技术》知道了LoRa,在这之后,我们或许可以将LoRa技术落地应用。

首先,什么是LoRa网关? 网关功能和大小都和WIFI路由器差不多,它用来接收节点(终端)发射的数据,然后通过互联网把数据转送到LoRa应用服务器。

常用的LoRa网关芯片有:

以 Dragino 网关为例,Dragino LG08 网关使用了一个网关芯片(SX1301),两个射频前端芯片(SX1257),可以同时监听8路+1路LoRa信号,接收灵敏度为 -140dBm,支持LoRaWAN协议标准。

大部分网关的设计都可以同时接收8 路不同射频频率的信号

因为,LoRa网关有8个LoRa信号接收信道,这信道好比马路上的车道,如果马路有八条车道,即可以同时实现八辆车并排通行,如果要求每一种类型的车仅能行驶在固定的车道,那么,八车道的马路同时并排的八辆车必须是不同类型的,LoRa网关也如是,它只能同时接八种不同类的信号(频率和SF不同),如果同一时间有大量节点发射数据,网关的信道被占满后,会放弃其他多余的信号。

LoRa信道冲突是很常见的,所以节点发射信号要有协议规定,例如信号占空比,每个节点每次发射信号占用的时间不能超过规定的时间,否则视为不遵守规则。 网关可以通过硬件设计方式,例如添加节点芯片,实现LBT——listen-before-talk,LBT的作用是监控信道是否被占用,在某些国家(日、韩)是强制要求网关实现这个功能的,因为这些国家面积小,人口又比较多,通信频道容易拥塞,使用LBT能提高信道效率。

网关容量的计算比较复杂,如果终端按每3分钟发射一次数据,数据长度为50B去估算,网关接纳终端的数量是900个左右。

具体要计算网关接纳终端的容量,受很多因素制约,其中至关重要的是通道多址接入控制协议,多址接入协议分类有:

1固定多址接入,典型的有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、 码分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)。

2随机多址接入,靠随机数控制,典型的协议有ALOHA, CSMA。

3基于预约的多址接入,数据发射前先进行通道预约,原理和日常预约挂号差不多。

LoRaWAN一般有8路信道,每路信道是相互独立的,我们只要分析其中一路信道,计算其容量,再乘以8就可以计算出网关的容量。

以Dragino LG08网关的其中一个信道为例进行分析,首先,需要统计网关覆盖区域内的所有终端节点的发包长度、ADR后的扩频因子、发包频率这些参数。通过LoRa计算工具(计算公式)计算出LoRaWAN模式下不同扩频因子对应的传输速率,并计算出每个终端节点的每个包的飞行时间,然后进行加权平均和数据处理。

处理方法如下:

很明显LoRa的网关容量是足够大的,物联网节点设备每天的发包率大多数都很低,一个Dragino LG08网关每天可以支持几十万(粗略估算 )条上行数据,计算公式: 。

如果考虑下行数据,上行的数据包总量会有所减少,大概会减少 20%~50%的上行数据容量。

如果使用Dragino的新款网关LIG16(SX1302方案),上述数据容量会明显增大,1302的信道的吞吐量要比1301大 倍。

基本上,LoRaWAN网络的信道容量是足够的,网关布置的关键是要考虑信号的覆盖问题。

LoRa节点芯片亦发展到了第二代,第一代为SX127X系列,第二代为SX126X系列,新产品性能必须要比旧产品性能好,SX126X对比旧版的优势有:

可以通过使用温补晶体或电路开槽的方案解决。

空中飞行时间可以通过公式计算得到:

是单个码元的时间, 是数据包码元总数。

数据包长度值最小是1B,最大长度需要满足国家地区无线电规范。 需要注意的是,每增加1B长度的数据,其空中飞行时间不会连续增加,而是增加一定字节的数据后一次性增加时间。

这是因为数据发射前要经过LoRa芯片的交织编码处理,而交织编码器有一定的容余空间。

例如在 SF = 7 的配置下,交织器的容量是 ,其中有 是有效载荷, 发送1B~3B的数据都是用5个码元,发送4B数据时,就要10个码元数,而10个码元可以容纳56b(7B)有效载荷。

LoRa通过无线电波传输,无线电波从发射天线发出,沿不同途径和方式到达接收天线,传输到达的距离远近和电波的频率、极化方式、传播的路径等有关。

电波的理想路径是在真空传输,没有阻挡,舒舒服服。

在实际的应用环境中存在各种障碍物,使电波的传播产生反射、绕射和衍射等非理想传输方式,造成距离计算的多样性和复杂性。

无线电波极限距离可以用公式表达为:

弗里斯传输方程是讨论,在自由空间的一个射频发射和接收系统中,发射功率、接收功率与天线增益、传输距离之间的关系。

当发射天线与接收天线的方向系数 都为1时,设发射天线辐射功率 与接收天线的最佳接收功率 的比值为 , 得公式:

D=1时,无方向性发射天线的功率密度:

D=1时,无方向性接收天线的接收面积:

该天线的接收功率为:

于是自由空间传播损耗为:

当电波频率提高一倍或距离增加一倍时,自由空间传播损耗分别增加6dB 。

如果考虑天线增益影响,发射天线增益系数为 , 接收天线为 ,可以导出公式:

这就是弗里斯传输公式 ,它还有很多变形,利用公式可计算收发设备间的最远工作距离 。

电磁波传播过程中存在额外衰减,定义为衰减因子:

相应的衰减损耗为:

A与工作频率、传播距离、媒质电参数、地貌地物、传播方式等因素有关。

基本传输损耗:

在路径传输损耗 为客观存在的前提下,降低链路传输损耗L的重要措施就是提高收、发天线的增益系数。

链路预算用来估算信号能成功从发射端传送到接收端之间的最远距离。

一个系统中链路预算等于其发射机的最大输出功率与接收机最高灵敏度的差值,用dB表示。当系统的链路预算大于路径损耗时,可以实现通信。

接收信号强度(RSSI)常用 表示, 用来判断链接质量,其表达式为:

理论上两颗简单的SX1262芯片就可以实现地球和月球之间的无线通信。

实际应用可以通过增大发射功率或者改善天线架设环境等措施去增加无线传输距离。

LoRa技术的性能大体讨论到这里,更高深的知识还待去学习更新。

上海2021年5月18日 /美通社/ -- 物联网终端要想实现高效工作,天线是其中非常关键的一环。一直以来,移远通信(上交所股票代码:603236)致力于为行业提供更完善、更高效的物联网解决方案。目前,移远通信已推出250多种天线产品,助力终端客户解决天线设计上遇到的难点、痛点。

天线设计,终端开发关键一环

近年来,物联网技术取得了迅猛发展,物联网终端已经成为人们的“得力助手和好朋友”,在日常生产、生活中随处可见、如影随形。

众所周知,天线作为无线终端发射或接收电磁信号的部件,在无线通信的过程中起着至关重要的作用。天线性能的好坏直接关系到物联网终端的产品质量和工作效率。不同类型的终端需要适配不同类型的天线,终端客户进行产品开发时在天线方面往往会碰到不少难题。

移远天线,全方位服务终端开发

移远通信的250多种天线产品包括胶棒、组合式、出线式、磁吸式等外置天线,以及PCB、FPC、SMD、陶瓷等内置天线,覆盖5G、LTE、Cat M、LPWA、GNSS、Wi-Fi/BT等不同技术的物联网应用。

移远通信天线服务贯穿咨询与评估、设计、测试和认证、生产制造各个环节,搭配领先的模组产品阵营形成了一整套完善的解决方案,可大大降低产品开发难度、提高开发效率、缩小成本、加快上市时间等。

移远天线+模组组合,有哪些“过人之处”

目前,移远天线产品已在无线固网终端、智能表计、共享设备、安防、智能交通、智能穿戴等领域实现落地应用,经过了市场的充分验证。模组+天线的解决方案,为客户解决了天线设计 “后顾之忧”,同时还优化了终端设备的性能。

下载移远天线产品手册:

关于移远通信

我们常说的物联网,通常指的是民用或工业级别的物物相连,物品与服务器、或者物品与物品之间传递数据信息等, 天线就是负责传递这个数据信息的硬件。

从技术上讲。天线主要按频率划分,常见的有RFID/NFC 1356M、433M、 Wi-Fi/蓝牙/zigbee 24G、nb-iot,还有常见的2、3、4G等等。

从外形、材质、工艺上讲有:内置天线和外置天线,PCB天线、FPC天线、LDS天线、陶瓷天线等等。

天线是将射频信号由传输线辐射到空气中或从空气中接收到传输线上的一种装置,也可视为一种阻抗转换器或者一种能量变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介中传播的电磁波,或者进行相反的变换。

对于设计一个应用于射频系统中的无线收发设备,天线的设计和选择是其中的重要部分,良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态,同类型天线大小与射频信号的波长成正比,信号的频率越低,所需的天线越大。

5G意味着什么

5G意味着什么,5G,令我们充满期待,大量的科技企业正在不断探索5G的应用模式,很多人说5G是中国发展最积极也是最成功的一代移动通讯技术。以下分享5G意味着什么?

5G意味着什么1

1、极限数据容量

2、数千兆速度

3、超低延迟

4、超高可靠性

简而言之,5G 让物联网设备能够更快地工作和传输数据。

5G 支持的远程访问技术可以显着提升业务绩效并确保在任何领域实现更自动化的工作流程。让我们在本文中讨论 5G 如何改变当前的商业格局,特别是它如何提高物联网技术的能力。

什么是 5G 物联网?

5G网络物联网代表物联网设备的第五代无线移动通信系统。与其前身 4G 不同,5G 提供了迄今为止最快的无线互联网连接。 5G的核心特征如下:

约 5 毫秒的低延迟(4G 的延迟在 60-98 毫秒范围内)

下载速度为 10 Gbps(每秒数十亿比特),而 4G 的下载速度为 1 Gbps

高频信号需要小型蜂窝技术,低频信号需要蜂窝塔(而 4G 只能使用蜂窝塔传输信号)

因此,我们可以说 5G 几乎比 4G 快十倍,并且更加灵活和可靠。物联网对 5G 的影响是巨大的,因为物联网是 5G 技术最常见的用例之一,有助于 5G 扩大其在数字世界中的影响力。

5G 网络如何影响物联网?

尽管 4G 在未来几年仍然具有重要意义,但采用 5G 会产生很多好处。首先,5G 允许支持大量静态和移动物联网设备。因此,例如,它为企业提供了增强的运营能力。

随着物联网设备的发展和普及,5G 在其速度和服务质量方面是一个可行的解决方案。与使用未经许可频谱的物联网设备的通信协议(如蓝牙、ZigBee 和 Z-Wave)相比,使用许可频谱的蜂窝技术或 5G 可提供更高水平的可靠性、安全性和系统性能。

可以说,5G 开启了物联网技术的新纪元,它的力量将会传播开来,逐渐击败物联网应用之间的其他通信方式。

5G 技术中物联网的用例

在本节中,我们将了解行业中可能从这些技术中受益最多的常见 5G 物联网用例。然而,5G物联网的应用并不局限于以下业务领域,几乎可以在任何使用物联网设备的领域中得到很好的应用。

制造业

在 5G 的帮助下,制造工厂可以通过例如增加管理的自动化车辆和机器人的数量来提高其绩效。此外,5G 允许从制造过程中涉及的大量物联网应用中实现最大效率。

5G 提高的性能潜力还可以对制造机器进行高级预测性维护。由于 5G 允许物联网设备通过实时交换数据来有效地相互通信,因此可以更早地定义和解决某些机器的性能问题,从而提高制造工厂的性能能力。

医疗保健行业

医疗保健从业者也可以从实施 5G 物联网设备中受益。在医疗保健中使用 5G 的可能方式如下:

借助适用于高速 5G 的 AR/VR 技术进行外科培训

通过 5G 提供的高质量视频通信增强远程医疗服务

通过安全可靠的 5G 技术帮助机器人进行医疗保健实践

从 5G 管理的各种物联网设备收集的海量数据集的数据分析

高速服务交付对于医疗保健行业至关重要,因为即使是几秒钟也可以挽救一个人的生命。 5G可以保证这个速度,让它达到更早的未知高度。

自动驾驶汽车和智慧城市

如果我们考虑智慧城市,5G 可以通过在包括监控摄像头和交通信号灯传感器在内的'各种交通物联网设备之间实现高效连接来增强交通管理。 5G 还可以通过有效监控能源消耗和确定资源节约方式来提高城市的节能能力。

在不久的将来,蜂窝技术 5G 也将有助于将无人驾驶汽车连接到所有交通物联网设备,创造一个智能交通环境。在城市实施 5G 的另一种可能方式是空气监测系统,当空气污染超过安全限值时会通知人们。

您可以看到芝加哥市如何借助大数据技术和物联网走向智慧城市。

智能家居

除了企业使用外,5G 物联网也越来越普遍地满足消费者的需求,例如连接智能家居设备。结合机器学习、人工智能和大数据技术,5G 可以高效地收集和处理从家庭物联网设备收集的所有数据,从而深入洞察高效的家庭管理。例如,Viomi 5G 物联网解决方案允许相互连接超过 256 台物联网家庭设备。

5G 还负责提供高清视频,实现身临其境的电视和游戏体验以及高质量的视频会议。借助物联网家庭设备的 5G 技术,消费者可以测试他们家的最大潜力,并使其成为他们坚不可摧的堡垒。

虽然 5G 技术尚未普及,但它正在稳步发展并赢得越来越多客户的信任。它承诺比挑战更多的好处,并将成为当前数字世界和物联网应用程序的真正游戏规则改变者。即使在 5G 物联网成为主流之前,探索该领域并考虑实施该技术以提高您在市场中的竞争优势。

5G意味着什么2

优点一:速度快

3G将互联网发展到世界各地,4G LTE网络速度更快,5G则大大提高了网络容量和速度,带来更为畅快地体验,之所以带来畅快的体验,主要是利用了无线电频谱

顶部未被使用的频段,这些高频带被称为毫米波,与低频段相比它们还没有被大量使用,所以拥挤度要低得多,因此可以实现超高速通信,这意味着你可以用每秒14千兆的速度,比家庭宽带连接的平均值高20倍。5G将实现随时、随地、万物互联,让人类敢于期待与地球上的万物通过直播的方式无时差同步参与其中。

优点二:新职业的创造

每一次技术的变革都会创造出新的行业。5G的使用,对于自动驾驶、智能城市、物联网等领域的未来发展至关重要。无人驾驶汽车从业者便是其中之一,5G更快的速度以为着能够更好的自动驾驭轿车。正如诺基亚公司立异市场部主管Volker Held曾说:“你能够幻想一下没有红绿灯的大街—尽管轿车要通过十字路口,但它们却不会撞上互相”。

再比如物联网的相关从业者,5G技能是为物联网而生,传输速度可达 10Gbps,低功耗、大衔接、低时延、高牢靠场景首要面向物联网业务,也是5G新拓宽的场景。

优点三:VR相关产业的进一步成熟

VR产业在4G速度局限下,发展迟缓。5G速度优势使无论是VR直播还是VR电商以及VR游戏从业者,都会带来新的变革。更好的直播体验,全方位立体感受商品质量,交互的虚拟现场场景都是不远的将来5G所带来的。

当然,5G使用这是中国实力的一个表现。目前全球5G领先的国家和地区包括中、韩、日、美和欧洲,韩国拔得头筹。

5G意味着什么3

从字面上看,5G就是“第五代移动通信技术”的意思。

移动通信每一代的发展,在技术上都会有很大的飞跃。上世纪八九十年代,像砖头一样的“大哥大”使用的就是第一代移动通信技术,它只能传输语音,也就是说,只能打电话,不能上网和发短信,而且语音品质低、信号不稳定、覆盖不够广,还容易被串号和盗号。

从第二代,也就是2G开始,移动通信开始进入了数字化时代,通信质量、安全性和速度都有了大幅度的提升,手机能够以比较低的速度上网。

3G到来以后,由于上网速度的大幅提升,移动通信进入了多媒体时代,我们可以用手机收发图像、音乐、较小的视频等,还可以浏览网页、召开电话会议。而4G,则让我们随时看**、发视频、玩游戏不再是件奢侈的事。在4G时代,我们经常使用抖音、快手、西瓜视频这些软件,用手机联网打游戏的人数也首次超过了电脑,移动支付开始取代现金,让我们享受到了极大的便利。

如果说前四代移动通信技术是依靠手机应用在推动,那么第五代则是结合当下的万物互联趋势,满足物联网、车联网、智慧医疗、虚拟现实、工业40等多种应用的需求。所以,5G与4G相比,不是单纯提升上网速度,而是综合考虑多个技术指标:网络速度、移动性、时延、连接密度等。

这是什么意思呢?网络速度大家都很容易理解,那么我们就来讲讲另外几个指标的含义。

移动性:是指在快速运动的时候仍能保持传输质量。例如,高铁现在最高运行时速可达350公里,以后还会继续提升。5G移动性既要解决在高铁上看高清**时不能断网,还要考虑支持每小时500公司的移动速度。

时延:是指传输数据时,从一端到另一端的时间差。5G可以提供低至1毫秒的时延,也就是千分之一秒,是4G的1/10,完全能满足车联网、工业控制、远程医疗等行业的需求。

连接密度:是指相同一区域可以连接的各种终端设备的数量,同时还要满足低成本和低功耗要求,这主要是面向物联网和智慧城市类应用。所以,5G不仅要关注人们对网络互联的需求,还需要推动各种感知设备以及车辆的万物互联。

5G的普及和不断升级,将会大大扩展移动通信的应用范围,让我们的生产和生活更加美好便捷。

5G下载一部高清**有多快

我们知道,目前普通的家庭宽带网络下载一部高清**,如《哈利波特与魔法石》,通常需要十多分钟。即使按电信公司宣称的最快速度,也需要2分钟才能下载成功。如果使用4G网络呢?最快的下载速度也需要4分钟。但在5G时代,下载同样一部**,仅需要2秒的时间,真的可以说是“一眨眼的功夫”就下载成功了。

5G之所以能这么快,是因为它使用了更高频率的无线电波,频率越高,可使用的带宽越大,传输的数据量也越大。打个比方,如果4G是一条四车道的普通公路的话,5G就是四十车道的立体高速公路,它的传输速度可以达到前者的几十倍。

如果细心的话,我们会发现一个有趣的现象:以前的“大哥大”会有很长的天线,即使早期的手机也有凸出来的小天线,为什么现在的手机没有天线了?其实,手机并不是没有天线,而是它被塞进手机里了。

5G之所以速度快,它的另一大“杀手锏”也和这个问题有关:无线电波频率越高,需要发送和接收电波的天线就越短。5G网络的天线,短到可以用“毫米”来计量,因此一个设备能放进很多根天线,可以形成定向波束,也就能同时发出和接收很多组信号,速度当然就快得多了。

以上就是关于物联网是什么全部的内容,包括:物联网是什么、由认识到应用——物联网LoRa技术性能分析、移远通信正式推出天线产品 提供“模组+天线”综合物联网解决方案等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!