datasheet

智慧城市需求加温 低功耗物联网技术与应用并进

2018-05-17来源: 21IC中国电子网 关键字:智慧城市  低功耗  物联网

智慧城市物联网应用的发展,带动了低功耗物联网的需求。不同的通讯技术皆有其优劣势,必须将适当的技术导入在适当的应用才能达到最高效率。近年来亦有厂商提出支持多通讯协议的产品,让开发者设计更灵活。


物联网(IoT)的各种应用正在扩大发酵中,像是智能家居、智慧交通、智慧建筑、智慧零售等等相关应用的发展都非常火热。这些物联网应用,也带动了低功耗物联网技术的发展,像是NB-IoT、LoRa、Sigfox以及蓝牙。低功耗传感器与微控制器(MCU)的需求也正在快速攀升中。因此,相关组件开发商也开始积极投入新产品研发,希望促成更多智慧联网应用。



全球运营商积极布建NB-IoT


在众多通讯技术之中,NB-IoT由于其数据传输量低、数据安全性高、可靠度高较无噪声等特性,成为物联网联机关键技术。


目前NB-IoT在欧洲运营商Vodafone、Deutsche Telekom以及中国电信业者的大力推动下,2018年将加速商用,并带动相关产品的出货与服务推出。由资策会MIC所提供的数据指出,在2018年预计全球将出现超过30个NB-IoT商用网络。


资策会智能系统研究所总监陈仕易(图1)指出,中国移动已于2017年加速NB-IoT网络布建,并预计在两年内完成40万个基地台建设;另一方面,中国联通除了NB-IoT外,亦展开LTE-M测试,预计将在2018年商用。台湾地区的电信运营商亦积极投入NB-IoT布建工作。


2018年后5G R16版本启动研拟


接下来,随着5G即将商用,也成为最为受到关注的物联网联机技术。然而,目前看来NB-IoT已能因应大部分的联机需求,未来5G技术是否能大显身手,得看创新应用是否能够在市场上出现。


现在NB-IoT即将要走向5G,依进度,2018年6月将会制定5G R15的第一个版本规格。陈仕易指出,在某些应用情境之中,NB-IoT即能满足需求,因此5G是否能在物联网领域占据一席之地,得看是否有相对应的新应用出现。


5G能够满足超宽带、低延迟、高可靠的应用特质。然而,亦有如工业物联网等等领域中的许多应用不需要用到5G那么高标准的技术支持。在介于NB-IoT与5G之间的许多物联网通讯需求尚未被满足,也并未纳入在R15版本之中。陈仕易指出,这些尚未受到重视的应用领域与相关通讯需求,将待2018年6月制定出5G R15之后讨论,有望在R16版本中纳入以上物联网联机需求。


智慧城市促通讯需求 LPWAN应用全球升温中


在5G时代的智慧城市,低功耗广域网(Low-Power Wide Area Network, LPWAN)带来了许多创新应用与商机。其中,LTE Cat.M1、NB-IoT皆有独特优势,在不同的物联网应用之中,可以运用不同的联机技术。因此,随着智慧城市话题热议,相关通讯技术的需求也随之增加。


据研究单位统计,在2022年,全球智慧城市基础建设投资金额将会达到291亿美元,市场规模相当可观。优北罗(u-blox)商业开发主管黄俊豪(图2)指出,智能电表、智能路灯、智能交通系统都将是未来非常重要的智慧城市建设。而这些基础建设,也都将使用到各种LPWAN技术。


目前在全球各国已能看到各种不同的LPWAN在智慧城市中的应用实例。黄俊豪举例,在欧洲希腊与中国都能看到智慧路灯建设,除了可以中央控制所有路灯之外,还能够针对实时环境需求调节灯光。


联机技术截长补短


黄俊豪进一步说明,不同的LPWAN技术皆能合作、截长补短,Sigfox、NB-IoT、LoRa、LTE Cat.M1等等技术是可以互相搭配应用的。在未来智慧城市的应用之中,可以看到LPWAN有非常多元的应用。


举例而言,LTE Cat.M1较具有弹性的应用空间,与传统的NB-IoT相比之下能够有更好的切换速度,让数据传输不间断。就算车辆在高速行驶之中,只要时速在300公里之内,LTE Cat.M1的联机都不会因高速而中断。另外,LTE Cat.M1也支持语音传输。因此,在物流货品追踪或是在其他需要语音的服务中,LTE Cat.M1比NB-IoT更具优势。然而,NB-IoT虽然不能支持语音服务,然而以数据传输和省电的考虑而言,或是在地下室等讯号质量不好的环境,NB-IoT便能发挥其优势。


从2017年开始,在全世界都已经看到许多LPWAN的商用产品发布,可以看到无论是企业或是政府都对于NB-IoT与LTE Cat.M1的信心与日俱增。黄俊豪认为,未来欧洲将专注在NB-IoT的开发,只有在瑞士、荷兰、法国会率先开始采用LTE Cat.M1。然而,由于LTE Cat.M1能够在高速行进间稳定传输数据的特性,未来也会看到越来越多电信商在NB-IoT之后,开通LTE Cat.M1。这也是我们在未来的发展方向。


多协议SoC实现更多应用


物联网兴起带动了各种无线通信技术的应用,不同的无线联机技术各有优势与缺点,能在不同的应用场景之中发挥所长。


因此,未来多种无线通信技术交互搭配应用将成为趋势,多协议系统单芯片(SoC)的需求将随之提升。


市场研究机构IHS Markit估算,在2017年全球共安装了270亿个物联网装置设备,其中又以消费性产品占最大宗,并且预测在2025年物联网设备将上看730亿台。芯科科技(Silicon Labs)台湾地区业务经理江志良(图3)强调,在此趋势之中,无线通信设备的成长幅度将会最大,并高于MCU与传感器(图4)。江志良进一步说明,在设计物联网产品时,选择一个适当的无线通信技术是重要考虑。而不同的无线通信技术各有其优缺点,也皆有其适合的应用场景,目前并没有一种传输技术能够满足所有的情境需求。


因此,透过搭载多种无线通信协议的系统单芯片,便能够借助各种无线通信技术的优点,实现更多元的物联网应用。


物联网所带动的市场与零组件预估值


举例而言,蓝牙虽支持声音传输且能与智能手机之间有很好的连结,然而该技术在物联网无线通信技术中,相对较为耗电。Zigbee则能够做到网状网络架构,非常适合使用在家庭监控与自动化应用领域,然而该技术的数据传输量在某些使用情境之中则略显不足。


透过多协议的交互运用,可以有效提升使用者体验。江志良以智能家居为例说明,现代人手机不离身,智能门锁可以利用手机常见的蓝牙联机来解锁开门;同时,当使用者进入家门之后,智能门锁可以透过Zigbee与灯具设备联机,就能够以智能手机做到灯光的控制。而在系统更新时,则可使用蓝牙联机达到较快速的数据传输速度。


意法半导体(ST)产品营销工程师庄维焘(图5)亦指出,ST在物联网相关的产品规划中,亦有结合长距离与短距离传输的产品。


除此之外,如Amazon Alexa、Google Home、Apple Homekit等等生态系的崛起,也加强了多协议系统单芯片的需求。面对不同的应用场景与生态系的崛起,众厂商与产品开发者对于多种联机技术的综合应用需求上升。透过单芯片多协议的支持,能够有效协助开发者将成本降低;同时,亦能够在设计过程中降低两种无线通信之间的干扰问题;另一方面,也能藉此简化周边线路,以缩小设备体积。

关键字:智慧城市  低功耗  物联网

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/IoT/article_201805174032.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:物联网:数据淘金——从数据中挖掘有效信息
下一篇:车联网技术C-V2X之10件事

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

Nordic Semiconductor参展 “北欧智慧城市博览会”

Nordic Semiconductor演示nRF91系列SiP器件与蜂窝IoT的无缝网络连接,以配合挪威移动网络提供商Telenor在北欧最大的智慧城市展会中启动全国范围LTE-M / NB-IoT基础设施 挪威奥斯陆 – 2018年10月19日 – Nordic Semiconductor宣布已成功在Telenor Norway的公共蜂窝网络上演示nRF91®系列多模LTE-M / NB-IoT系统级封装(SiP)模块的LTE Cat M1 (LTE-M)和窄带IoT (NB-IoT)两种运作模式。 Nordic的nRF91系列SiP 连接到Telenor的挪威全国性蜂窝IoT网络上,该网络在9月25日至
发表于 2018-10-21
Nordic Semiconductor参展 “北欧智慧城市博览会”

福禄克科技下的智慧城市

第二十届中国国际工业博览会于9月19日在国家会展中心(上海)盛大启幕。开展第一天就一如既往地吸引了来自各界的关注。 此次博览会以“创新、智能、绿色”为主题,设置8大专业展,其中,工业自动化展(IAS2018)作为工业博览会最受瞩目的专业展之一,众多企业集中展示创新产品、智能制造的核心技术和前端产品,为专业用户提供更有针对性和高效的产品体验。福禄克以“智慧城市”为主题,全方位展示了福禄克为整个城市建设、城市运营提供了精准、安全的产品以及综合的解决方案。  光兴产业  福及万家 福禄克为光伏行业提供电能质量检测,如逆变器的检测;接地绝缘检测;温度检测,各环节产品部件从研发生产到运行维护
发表于 2018-09-21
福禄克科技下的智慧城市

想要建好智慧城市,这几个误区千万不能踩

近日第九届中国(天津滨海)国际生态城市论坛暨2018中国国际数字经济创新峰会正式举办,新华三集团副总裁、技术战略部总裁李立发表了题为《数字经济,城市发展的新动能》的主题演讲,着重提到了当下建设智慧城市的三大误区。 据毕马威报告,2017年中国数字经济占GDP比例达到36%,到2030年将达到77%。李立表示,数字经济可以分为两个方面,一个方面叫数字产业化,就是像BAT和独角兽,把数字做成企业;另一方面是产业数字化,如何把传统产业加上智慧智能的手段,提高效能和生产力,得到更大的发展。  李立提到,两个层面都很重要,但就目前情势来看,产业数字化显得更为迫切、更为关键。当下提到各行各业的数字化转型
发表于 2018-09-17
想要建好智慧城市,这几个误区千万不能踩

NB-IoT在智慧城市中的大显身手

了100倍覆盖区域的能力;  图 2 中国190万座通信铁塔,遍布全国各个角落 二是具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构; 三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;  图 3 NB-IoT在智能烟感行业功耗测试 四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元。 NB-IoT的出现极大地推动了物联网的发展,也助力了我们智慧城市的建设,说到智慧城市又到底是指什么,您了解吗? 智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市
发表于 2018-09-05
NB-IoT在智慧城市中的大显身手

Mobileye联手小驹物联助力杭州智慧城市发展

近日,英特尔子公司Mobileye与其合作伙伴杭州小驹物联科技有限公司(以下简称“小驹物联”)在以色列签署了谅解备忘录。由此,双方将建立全新的合作伙伴关系,并继续发挥各自在技术、产品和行业上的优势,共同推行Mobileye全球领先的技术和产品在杭州的广泛应用,以此帮助提升杭州的城市交通安全质量,助力杭州智慧城市建设,更为2022年杭州亚运会奠定坚实的智慧交通基础。  英特尔子公司Mobileye与杭州小驹物联科技有限公司在以色列签署谅解备忘录 根据谅解备忘录的内容,Mobileye将与小驹物联在技术、数据、“Powered by Mobileye”等多个方面开展合作。双方计划可能会在杭州成立一个联合
发表于 2018-09-03
Mobileye联手小驹物联助力杭州智慧城市发展

IBM网络安全白皮书:智慧城市存在潜在漏洞

从IBM提出“智慧地球”概念至今,在短短的10年内,智慧城市已经遍地开花。德勤最近的一份报告指出,全球已启动或正在建设的智慧城市已经达到了1000多个,其中中国在建500个,远远超过了排名第二的欧洲(90个)。可以说,中国也是世界上建设智慧城市最积极的国家之一。  然而,智慧城市真的是一种种牢不可破的解决方案吗?答案是否定的,根据IBM的最新报告,智慧城市系统中存在的潜在漏洞,可能会允许黑客窜改数据、触发警报甚至造成恐慌。  随着物联网、云计算、移动互联网等信息技术的发展,以及城市信息化应用水平的提高,“智慧城市”随之应运而生。有数据显示,美国已经有60%的城市开始投入使用智能技术,而在中国,得益于更多政策和投资支持,计划
发表于 2018-08-23
IBM网络安全白皮书:智慧城市存在潜在漏洞

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">