向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

大规模物联网设备部署的连接

时间:2019-05-24 作者:Nordic Semiconductor 阅读:
现有许多蜂窝物联网(Cellular IoT)模块和网络可供选择,但并非所有模块和网络都是同等的。在选择物联网解决方案组件时,更深层次的考虑是很重要的。

现有许多蜂窝物联网(Cellular IoT)模块和网络可供选择,但并非所有模块和网络都是同等的。在选择物联网解决方案组件时,更深层次的考虑是很重要的。Wt1EETC-电子工程专辑

众所周知,许多设备将作为物联网的一部分而连接起来。根据ITU-R、3GPP和GSMA标准组织,最高密度的设备将会出现在工业互联网和互连城市垂直设备中,支持智能建筑、智慧城市、智能电表和跟踪应用等等。Wt1EETC-电子工程专辑

大规模物联网的要求

由于这些垂直应用中的设备密度很高,因此它们被称为大规模物联网(Massive IoT)类别。此类设备具有相似的较小数据量、广泛的覆盖范围、低成本、低功耗/长电池寿命(10年或更长时间)、深度室内/地下覆盖(例如智能建筑、石油和天然气等)、安全性(安全性和数据完整性)和更高延迟容差要求。Wt1EETC-电子工程专辑

为了满足这些要求,ITU-R和3GPP已经定义了LTE-M(LTE机器类型通信(MTC))和NB-IoT(窄带IoT)低功率广域(LPWA)移动性标准,以支持预计部署的大量物联网设备。Wt1EETC-电子工程专辑

5G Americas和Lux Research指出,到2020年基于蜂窝的NB-IoT将成为低功耗广域(LPWA)网络的主要标准,到2022年可能占全球LPWAN连接的90%以上。Wt1EETC-电子工程专辑

物联网解决方案组件

物联网开发中最困难的任务之一,是为特定的物联网设备解决方案选择最合适的组件。每个物联网解决方案都由许多部分组成,需要考虑许多组件:Wt1EETC-电子工程专辑

•硬件:包括设备模块、接口和网关Wt1EETC-电子工程专辑

•边缘处理:边缘智能和分析,只允许将有意义的数据传输到物联网应用,并降低传输成本Wt1EETC-电子工程专辑

•网络连接:WiFi、蜂窝、其它LPWAN、卫星、Zigbee/Z-WaveWt1EETC-电子工程专辑

•设备管理:设备配置、控制、费率计划和监控Wt1EETC-电子工程专辑

•数据管理:定义数据结构,包括建模设备和设备行为、处理非结构化数据和数据清理Wt1EETC-电子工程专辑

•物联网应用:垂直特定应用Wt1EETC-电子工程专辑

•分析:包括描述性、预测性和洞察Wt1EETC-电子工程专辑

•安全性:端至端安全框架、数据加密、数据隐私、设备认证等Wt1EETC-电子工程专辑

•监管:网络/行业认证、数据主权、永久漫游限制Wt1EETC-电子工程专辑

•其它组件领域:地理支持、可扩展性、可互操作/预集成等Wt1EETC-电子工程专辑

对于大规模物联网部署,为了满足要较小数据量、扩展覆盖范围、低成本、低功耗和安全要求所必需,硬件和网络连接组件是两个最重要的决策领域。Wt1EETC-电子工程专辑

20190524-002.pngWt1EETC-电子工程专辑

Wt1EETC-电子工程专辑

Wt1EETC-电子工程专辑

图中文字:物联网应用、安全性、数据管理、硬件、网络连接、边缘处理、监管、全球、可扩展性、可互操作、蜂窝物联网、大规模物联网、LTE-M、NB-IoTWt1EETC-电子工程专辑

蜂窝技术是理想的选择

其它未经许可的低功耗广域网(LPWAN)技术(如SigFox和LoRa)要么是专有的、缺乏覆盖率或可靠性,要么只适合小众用例。 包括LTE-M和NB-IoT在内的许可频谱中的蜂窝IoT(CIoT) LPWAN连接提供了针对全球物联网部署非常重要的可扩展性、互操作性和安全性功能,包括:Wt1EETC-电子工程专辑

•安全识别设备(身份管理)Wt1EETC-电子工程专辑

•身份验证和授权Wt1EETC-电子工程专辑

•使用公钥基础设施(PKI)对设备数据和信令进行端至端加密Wt1EETC-电子工程专辑

必须选择适当的硬件来实现连接选择。根据大规模物联网应用,必须选择支持LTE-M或NB-IoT的CIoT模块,并具有满足特定部署的属性,包括小型或非常小的封装、极低的功耗、支持全球蜂窝频段、用户识别模块(SIM)接口和全球认证。Wt1EETC-电子工程专辑

尽管可能有许多CIoT模块和蜂窝网络可供选择,但并非所有模块和蜂窝网络都是同等的。在选择物联网解决方案组件时,开发人员或解决方案架构人员必须更深入地进行考量。Wt1EETC-电子工程专辑

蜂窝物联网连接和eSIM技术

与传统SIM类似,称为嵌入式SIM(eSIM)的计算模块控制下一代移动设备(例如智能手表、可穿戴设备、联网汽车等)的认证和服务访问。Wt1EETC-电子工程专辑

然而,与传统SIM不同,eSIM是可远程编程的“电子”SIM。eSIM通常采用焊接到设备电路板中的“嵌入式”集成电路芯片的形式,但也提供传统的SIM封装,如智能手机中的微型和纳米级封装。eSIM带有一个名为嵌入式通用集成电路卡(eUICC)的智能卡容器,用于存储MNO凭证,并能够通过称为远程SIM配置(RSP)的进程,采用无线(OTA)方式对这些MNO凭证进行远程编程。Wt1EETC-电子工程专辑

标准SIM 与 eSIM的对比

实施漫游专用解决方案的标准SIM可以提供接近全球的覆盖范围。但是,实际覆盖范围取决于底层移动运营商协商的漫游关系数目。仅漫游SIM仅利用一组操作员凭证,当需要高漫游费用位置或当地法规不允许永久漫游时,从商业或监管角度来看,仅漫游SIM可能是不实用的。Wt1EETC-电子工程专辑

作为下一代SIM技术,eSIM面向未来,提供可编程SIM解决方案,能够在设备所在的任何地方使用本地配置文件。一旦在特定区域中检测到具有eSIM的设备,就可以通过空中远程添加本地配置文件,并且eSIM可以作为普通的本地或区域SIM卡操作,从而消除昂贵的漫游场景和监管问题。该解决方案还可以防止运营商费率变化,并确保接入所需要的移动技术。通过使用GSMA的eUICC标准,并与可信赖的合作伙伴合作实现平台和全球专用网络连接,可以确保最大的安全性。Wt1EETC-电子工程专辑

最好的组件

除了是同类最佳产品之外,Nordic nRF9160和iBASIS Global Access for Things还进行了预先集成,以确保可互操作的解决方案集。与目前为LTE-M和NB-IoT应用推出的任何其它蜂窝物联网模块相比,nRF9160 系统级封装 (SiP)器件的体积减小很多,功耗更低,并具有更多安全功能。Wt1EETC-电子工程专辑

它已获得GCF认证,符合3GPP LTE规范的全球蜂窝网络互操作性以及单独要求的FCC和CE监管认证要求。这意味着nRF9160 SiP获批准用于全球范围蜂窝网络和蜂窝物联网产品应用部署。它集成了只用于运行应用的Arm Cortex-M33应用处理器、完整的LTE调制解调器、RF前端(RFFE)、先进的安全和电源管理系统,这些使得nRF9160成为市场上最紧凑、最完整、最节能的蜂窝物联网解决方案。Wt1EETC-电子工程专辑

 Wt1EETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • RT-Thread获纪源资本领投的B轮融资,强化其IoT OS领导地 国内领先的物联网操作系统RT-Thread暨睿赛德科技对外宣布,公司获得近亿元人民币的B轮融资,将用于大幅扩张研发团队,开发优化新一代微内核操作系统及其相关高附加值软件和工具
  • 国际固态电路会议(ISSCC) 2020 科技展望 2019年11月22日,中国集成电路设计业2019年会暨南京集成电路产业创新发展高峰论坛在南京国际会展中心召开。本次年会期间,主办方协同国际固态电路会议(ISSCC)远东技术委员会举办了2020年ISSCC中国区新闻发报会。本次发报会意在向国内相关领域的学者及从业人士介绍最新ISSCC论文收录情况,以及中国学术产业界在ISSCC 2020论文发表方面的优异表现。
  • 构建一个时代:汽车电子与软件架构的10大趋势预测 IoT的核心发展思路是将世间万物电子化、数字化,汽车也不例外。慕尼黑工业大学信息学教授Manfred Broy说过,如果你现在买辆高端汽车的话,“它很可能包含了1亿行软件代码”。这些软件代码又运行在70-100个ECU(电子控制单元)上,这些ECU就在车内形成连接网络。实际上,汽车中的软件在规模和复杂度上还在迅速成长,商业研究公司Frost&Sullivan预计,很快汽车内的软件代码就要达到2-3亿行的程度了。
  • 连接工业系统和物联网: IAP(物联网访问协议)实现工业系统 工业控制系统是工厂,办公室和政府机构中的各种设备之间通信的物理实体,而且通常是独立于IT部门运行的。整合这些物理的和数字的资产,包括运营技术(OT)和信息技术(IT),通常被称作工业4.0 —— 通过控制和认知技术的整合实现工业运营的变革。
  • 一家从修理元器件发家的代理商谈分销代理的转型之道 直到1956年,在中国才提出“向科学进军”,把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。在半导体从无到有的草创时期,陈贤兴自从1986年进入该行业,当时卖过像灯泡一样的电子管,从修理元器件开始,今天他将向我们透露什么样的转型“门道”呢?
  • 从e-AI和SOTB两大技术看,如何通过技术创新实现业务模式 目前在各种领域当中都有AI的应用方案,但很多方案AI应用都取决于云端的计算能力。嵌入式系统对实时性的要求,会因为延时而出现滞后问题。在这样的环境下,嵌入式人工智能就能大显身手。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告