蜂窝物联网和蓝牙LE的协同效应
蜂窝物联网(CIoT)是Embedded.com工作人员在过去几年中详细讨论的一个主题,文章向读者介绍了如何开始使用LTE-M和NB-IoT以及关于蜂窝物联网采用曲线将有多快的评论后一篇文章引用了一个预测,即未来五年将有50亿CIoT设备—...
蜂窝物联网(CIoT)是Embedded.com工作人员在过去几年中详细讨论的一个主题,文章向读者介绍了如何开始使用LTE-M和NB-IoT以及关于蜂窝物联网采用曲线将有多快的评论后一篇文章引用了一个预测,即未来五年将有50亿CIoT设备——考虑到蜂窝技术作为物联网部署的利基连接技术有多长时间,这是一个惊人的数字。低功耗版本的蜂窝规范的发布改变了这一切,为爱立信研究报告中预测的增长铺平了道路。
蜂窝基础设施的普遍存在以及LTE-M和NB-IoT低功耗蜂窝物联网规范的卓越能效,使其成为产品工程师的不二选择。但迄今为止,关于这一主题的大部分文章都是在真空中考察LTE-M和NB-IoT,以便与其他无线技术进行比较和对比。我强烈认为,当您将LTE-M和NB-IoT与其他技术相结合时,这两种CIoT规范的优势更加引人注目。
在本文中,我将具体讨论为什么工程师应该考虑将LTE-M和NB-IoT与蓝牙低能耗(LE)相结合,从而创建一种影响大于各部分总和的技术组合。
不过,在我深入探讨之前,让我们先看看LTE-M和NB-IoT的特性,这些特性使它们非常适合这些类型的设备和网络。与手机和平板电脑所使用的蜂窝版本的持续运行、耗电的架构不同,LTE-M和NB-IoT的设计非常有针对性地用于物联网部署,具有电池消耗能力,预计电池寿命为10年或更长。他们使用蜂窝网络进行数据传输意味着,在任何有LTE服务的地方,CIoT都有一个预先存在的基础设施。对于那些希望深入了解这些好处和功能的人,请参阅我合著的白皮书与Laird Connectivity的同事一起。
结合技术
蜂窝物联网技术本身有一长串优点,但我想向阅读本文的产品工程师指出的关键点是,当与蓝牙结合时,CIoT更加强大、灵活和引人注目。为了说明这两种技术是如何配对的,可以考虑蜂窝网关,它利用了与支持蓝牙的设备连接的蜂窝基础设施的普遍性,利用了蓝牙的电池效率、可靠性和其他理想功能。这使得节能、低成本、电池供电的蓝牙设备能够使用几乎无处不在的蜂窝基础设施进行数据传输——这一场景在广泛的行业中都有令人信服的使用案例,包括我在下面讨论的两个行业。
但结合CIoT和蓝牙还有其他优势。将蓝牙与CIoT相结合,使工程师可以在其网络中添加网格功能,同时仍将蜂窝塔用作回程基础设施。将这两种技术结合起来,还可以让工程师灵活地设计传感器,以实现给定应用所需的最低能耗,同时仍支持连接到云的聚合器设备。CIoT和蓝牙的结合也使得工程师可以在远程传感器节点级别进行创造性的网络部署,包括硬币蜂窝和本地无线网络。
尽管如此,我认为在讨论用例时,可能性甚至更加明显,而不是对组合技术的特性进行枯燥的讨论。以下是两种应用,如果没有低功耗蜂窝和蓝牙技术的结合,这些应用是不可能实现的。我希望这不仅说明了这两种技术结合在一起时的影响力,而且还为读者带来了超出我在这里所概述的更多用例想法。
远程医疗保健
我将讨论的第一个用例涉及远程患者监测和远程健康,这在新冠肺炎疫情期间已成为患者和医生之间的重要联系。医疗机构今年增加了远程患者监控设备的使用,以收集通常在医生办公室获取的患者信息。使用这些无线设备,包括血压监测仪、体重计和计步器,医生可以密切监测患者的健康数据,而无需患者亲自预约。
对于行动不便的患者或新冠肺炎高危人群,这使得医生能够为患者提供有效的远程医疗服务,这些患者的信息与当面预约时的信息相同。支持蓝牙的设备与易于设置的蜂窝网关一起运送到患者家中。来自健康设备的数据通过蓝牙信号发送到网关,网关使用无处不在的蜂窝连接,通过符合HIPAA的安全连接将健康信息传输到医疗机构的IT系统。医生和护士随后访问这些信息,以指导他们对患者做出的医疗决定,以及通过远程医疗预约进行的讨论。CIoT和蓝牙使该应用程序与支持蓝牙的健康设备相结合,这些设备具有较长的电池寿命和患者家中的可靠性连接,并通过支持蜂窝的网关将数据安全传输到医疗机构。
冷链监控
另一个说明这些组合技术威力的用例是冷链监控,这对于确保食品从农场到餐桌的质量和安全至关重要。蜂窝物联网和蓝牙传感器的组合可用于监控供应链各个阶段的食品温度。连接到农产品、肉类或奶制品配送的蓝牙无线传感器可以监测食品加工中心、配送卡车运输过程以及餐馆和超市等目的地的温度,每次传感器与蜂窝网关连接时都会发送数据。低成本的蓝牙传感器与战略性放置的蜂窝网关相结合,确保食物保持在适当的温度范围内,这是其他无线技术不可能实现的,或者成本效益不如其他无线技术。
作为上述两个用例的后记,我还应该提到,细胞物联网还可以在维持非常精确的冷链环境方面发挥重要作用,这不仅是新冠肺炎疫苗在美国国内分销所需的,而且在供应链物流往往更为复杂的全球分销所需。全球普遍存在的电池基础设施为无线监测温度提供了一个全球平台,同时也将使用其他无线技术
这些用例只是触及了当蓝牙补充低功耗蜂窝技术时可能出现的多个行业的应用程序的表面。
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