2022年蜂窝物联网的几大发展趋势探讨
作者 | Nordic2022-03-18

今年,蜂窝物联网有望取得重大进展,大量新设计即将上市。

LTE-M 和 NB-IoT的蜂窝物联网比专有局域网 (LWA) 网络技术需要更长的时间才能进入市场,因此他们失去了很多早期的市场份额。

智能化可以节省运营和维护成本并提高生产力,因此一些企业和组织不愿意等待是可以理解的。

但蜂窝物联网的较晚到来,意味着它已经满足了可靠性和安全性,毕竟传统蜂窝无线技术和移动电话用户几十年都利用了该技术。

蜂窝物联网唯一缺乏的是运营商网络部署,但目前这个“障碍”已经完全消除,运营商在全球范围内推出了与手机网络相同的物联网覆盖网络。

毫不夸张地说,整个发达国家和越来越多的发展中国家现在提供无处不在的 NB-IoT 和/或 LTE-M 覆盖 (GSM)。看到主要运营商采取措施在整个网络中同等规模地提供 NB-IoT 和 LTE-M 是又一大步。显然,NB-IoT 和 LTE-M 都有其关键优势和用例。

然而,许多设备也希望两者都能利用综合优势。从Nordic的角度来看,这对设计活动产生了重大影响。

向蜂窝网络的转变

我们看到许多成熟的专有 WAN 解决方案在智能城市等市场(例如,智能公用事业计量和智能路灯)现在开始“转换”为蜂窝物联网。

例如,在今年 1 月的 CES 上,Nordic 展台的现场应用工程师表示,大约一半的参观者要求观看 Nordic 的蜂窝物联网全球资产跟踪演示。这使用了基于 Nordic Thingy:91 的多模 NB-IoT/LTE-M Nordic nRF9160 系统级封装 (SiP) 和 Nordic 的 nRF 云定位服务,在世界任何地方提供“开箱即用”的定位服务。独一无二的是,该演示展示了这种定位是如何快速和可定制的,具体取决于所需的能效水平与定位精度。 (这是使用各种单、多小区、辅助和预测 GPS 定位选项来实现的。)

在 MWC 2022 上,进一步明显的是,大型生态系统看到了为 nRF9160 SiP 等低功耗设备创建非常优化的解决方案的机会。一些示例是使用能量收集的无电池设计、云端的精简低功耗协议以及边缘机器学习以节省数据成本。

这在某种程度上是蜂窝物联网越来越受欢迎的证据。但它确实反映了一个根本性的转变:以商业和技术上可行的方式跟踪和监控全球任何事物的能力。

向混合无线物联网的转变

我们看到的另一个趋势是将不同的无线物联网技术与单个应用程序相结合。例如,有很多混合蜂窝物联网和蓝牙 LE 组合,但我们预计这种“混合”趋势不会止步于此。

这里的根本驱动力是因为没有一种无线技术完全适合所有用例。

混合方法是自然选择结果。在某些用例中,结合使用两种无线技术,开发人员能够在单独使用时实现在技术和/或商业上优于任何一种单一无线技术。事实上,混合无线物联网应用应该会变得非常普遍。

转向高度集成的解决方案

最后一件值得注意的事情是全球半导体短缺的影响。

Nordic一直以提供高度集成的解决方案而自豪,这些解决方案最大限度地减少了占用的物理空间和所需的外部支持组件的数量。

nRF9160 SiP包括集成板载 64 MHz Arm Cortex-M33 处理器、1MB闪存和256KB RAM以及GPS 支持,开发人员只需要一对天线(GPS 和 LTE)、电池、SIM 卡或 eSIM(Nordic 已为此建立了合作伙伴关系,这使得这一切变得更加简单),以及任何一套产品或应用所需的传感器。

与竞争解决方案相比,nRF9160 SiP需要最少数量的半导体组件,以及更好的功耗管理。

nRF9160 SiP 是市场上唯一的多模 LTE-M/NB-IoT 蜂窝物联网解决方案,其内部具有自己的板载处理器,可通过开放式软件开发套件供所有人使用。这意味着在物料清单 (BoM) 中采购的主要、关键组件减少了。

此外,全球芯片短缺促使人们对电子设计进行了彻底的重新思考,从成本过高的考虑转向高度集成和“智能”的替代方案,以最大限度地降低供应链风险,这种转变不太可能很快消失。


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