物联网的关键技术有哪些

2023-06-22 16:10:02物联网0163

物联网的关键技术有哪些,第1张

物联网的关键技术有低功耗广域网（LPWAN）、蜂窝移动（3G/4G/5G）、Zigbee和其他网状协议等。

一、低功耗广域网（LPWAN）

低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务，旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。

低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器，促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此，低功耗广域网只能以低速率发送小块数据，因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。

此外，同样，并非所有低功耗广域网都是一样的。如今，存在许可低功耗广域网技术（NB-IoT、LTE-M）和未经许可低功耗广域网技术（例如MIOTY、LoRa、Sigfox等）。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。

二、蜂窝移动（3G/4G/5G）

蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固，提供了可靠的宽带通信，并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是，它们会带来非常高的运营成本和电力需求。

虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用，但它们却非常适合特定的使用情形，例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外，像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统（ADAS）以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。

具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实（VR）的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输，以及一些对时间敏感的工业自动化应用。

三、Zigbee和其他网状协议

Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术（IEEE 802154），通常部署在网状拓扑中，以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比，zigbee提供了更高的数据速率，但同时由于网格配置而降低了能耗效率。

由于它们的物理距离短（《100m），Zigbee和类似的网状协议（例如Z-Wave、Thread等）最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常，Zigbee是WI-FI的完美补充，适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。

物联网卡是运营商面向物联网用户提供的采用物联网专用的号段作为MSISDN的通信接入业务，通过专用网元设备支持短信和GPRS等基础通信服务，并提供通信状态管理和通信鉴权等智能通道服务，默认开通物联网专用的短信接入服务号和物联网专用APN。

简单来说，是通过装置在各类物体上的SIM卡、传感器、二维码等，经过接口与无线网络连接，可以实现人与物体和物体与物体间的沟通和对话。这种将物体连起来的网络称为物联网。

可广泛应用于移动传媒、监控和监测、医疗健康、车联网、可穿戴设备、智能表具、无线刷卡机等诸多领域。特别是有线网络以及无线WIFI网络不能够覆盖的区域，就需要物联网卡来发挥作用。

物联网卡可以给我们生活带来哪些改变？

我们可以拿现在比较火的车联网来说，有朋友跟物联卡之家合作了车联网，量身定制了专属的物联网智能解决方案，可以实现4个方面的功能：在线监控：能够实时监测车辆的运行状况，监测车辆的位置信息和工作状态，方便用户进行远程管理；实时报警：车辆异常状况能够通过终端设备实时上报，并通过报警信息在平台进行展示；区域管理：运维人员能够更好地监控所属区域内的车辆，及时发现故障问题，更有针对性地开展车辆维保工作，同时也便于用户分析车轨迹等信息；信息管理：对车辆及其电池等相关信息进行分类统计并讯速导出，同时对系统使用者进行权限分配，提高系统的通用性。

当然，除了车联网，物联网卡应用在智能家居、智慧医疗、工业自动化、农业自动化、金融、物流等诸多领域，都可以给我们生活带来智能化的改变。

物联网卡主要是由移动、电信、联通等移动通运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡，按物理形态分类可分为插拔式MP卡和贴片式MS卡。物联网卡外观和普通的SIM卡基本一样，但与之不同的是，物联网卡主要针对企业开发生产，主要用来研发开发设备上，没有语音功能，且主要是面向企业用户，一般不对普通消费者开放。

近年来我国物联网卡得到了良好的发展，蜂窝物联网终端用户不断增长。我国三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户达13亿户。物联网卡市场良好发展得益于下游市场的发展。目前我国物联网卡主要应用在智慧公共事业、智能制造、智慧交通。

具体来看：

（1）智慧公共事业是基于物联网技术的智慧应用，主要集中于服务于民生领域的供水、供电、供气、供热、公共安全、环保、交通等领域。近年来受益于智慧城市的快速发展而得到了良好的发展，市场呈现不断增长态势。

（2）智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征，旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。

（3）智慧交通主要是指在交通智能调度系统的基础上，融入物联网、云计算、大数据、移动互联等IT技术，通过信息技术对交通信息的汇集和处理，提供实时交通数据服务。

面对市面上五花八门的物联卡公司，需要辨别、筛选出稳定性强的物联卡公司。

（1）最简单直接从三大运营商的官方渠道购买，比如中国电信物联网卡，中国联通物联网卡，中国移动物联网卡；

（2）通过官网、公众号或者其他网站直观的了解公司的经营现状，对于注册时间比较临近的，经营显示异常的这些公司，大家在选择此类物联卡公司合作的时候需酌情对待，这种一般实力不强，容易出问题。

（3）有实力、有规模且稳定的物联卡公司一般都会重视品牌宣传、产品介绍等信息，因此查看一家物联卡公司稳不稳定可以在公司官网、抖音、公众号以及其他官方宣传账号了解一下公司近况的更新。

（4）物联网卡属于长期使用的产品，其在使用过程中需流量查询、机卡绑定、充值续费、卡号重置、激活等问题，就需要有长期售后、技术人员的及时响应与解答，考量一家物联卡代理商是否稳定，还要看是否有售后人员提供咨询服务。

物联网卡指的是是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单来说通讯物联网卡就是借助于某种场景的智能设备（手机终端、车载设备等）通过通信传输网络，来链接人、物（资源）、服务，从而高效实现某种特定需求。是运营商基于物联网公共服务网络，面向物联网用户提供的移动通信接入业务。三大运营商采用各自物联网专用号段，通过专用网元设备支持包括短信、无线数据及语音等基础通信服务，提供用户自主的通信连接管理和终端管理等智能连接服务。

物联网卡业务是中国移动面向物联网用户提供的采用物联网专用的10648和14765号段作为MSISDN的移动通信接入业务，通过专用网元设备支持短信和GPRS等基础通信服务，并提供通信状态管理和通信鉴权等智能通道服务，默认开通物联网专用的短信接入服务号和物联网专用APN。

物联网卡是由移动、电信、联通运营商提供的2/3/4G卡，外观与普通SIM卡基本一样，采用专用号段，满足智能硬件和物联网行业对设备联网的需求。像沃腾这样的物联网卡运营商是通过和中国移动、中国联通或者是中国电信合作，然后推出了自己的物联网卡业务。

其实现在物联网卡在生活中的运用很常见，像什么自助售货机、共享单车、移动POS机、公共汽车WiFi、GPRS定位什么的都是用了物联网卡来实现的智能使用！

物联网卡是由移动通信运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡，满足智能硬件和物联网行业对设备联网的需求。相比手机等使用的现有SIM卡，由于卡号需求量大、工作环境苛刻、资费和管理要求独特，各移动通信运营商均推出了专门针对物联网市场的SIM卡，即物联网卡。1物理形态目前分为插拔式MP卡和贴片式MS卡两种。插拔式MP卡就是目前手机等普遍使用的SIM卡，贴片式MS卡则属于嵌入式SIM卡(eSIM)。具体分类和尺寸如下表：

MP卡(M2M Plug-In卡)包括普通级MP1卡和工业级MP2卡，根据不同等级采用普通芯片和普通卡基材料，或是采用能够适应特殊环境要求的特殊芯片、特殊卡基材料。外观和管脚定义与普通SIM卡相同。

MS卡(M2M SMD卡)则直接焊接在M2M模组上，以实现紧密牢固的物理连接和可靠的接口通信，物理特性、电气特性和传输协议方面与普通SIM卡相同，该种卡片在某些物理性能如附着力、抗振等方面更有优越表现。也分为普通级MS0卡和工业级MS1卡。

无论是MS还是MP卡，在工作环境（温湿度，振动，干扰等）、寿命（读写次数等）方面相比手机等使用的普通SIM卡均有优势。

2号段以中国三大运营商为例，为便于区分管理，使用了专用前缀以及普通和特别两种长度的卡号，具体如下：

3功能

针对物联网设备的应用场景和特点，分为带[流量+短信+语音]功能的13位号段卡，和带[流量+受限短信]功能的11位号段卡，具体如上表。

4资费

计费方式灵活，降低客户的总体成本，具体资费标准见各运营商官网上的介绍。此外，以中国移动为例，在整个计费环节新增测试期和沉默期，满足客户测试期需求，并为客户免费提供测试流量及短信。

5申请和使用

物联网卡一般不针对普通消费者开放，而是以实名方式批量销售给企业用户；同时，物联网卡有专用的APN（服务接入点）。正是由于物联网卡在流量资费方面一般有优势，所以网上出现了大量针对普通消费者兜售物联网卡的情况。

6服务和运营

国内三大运营商均提供了物联网卡管理平台，给企业用户分配专用帐号或开放API，提供如空中写卡、位置定位、流量管理等服务。