Tech

|

08 Jan 2022

在物联网中实施边缘计算的优势

尽管当今许多联网技术设备利用云计算的优势,但物联网 (IoT) 制造商和应用开发商开始认识到围绕设备本身进行深入分析的好处。为什么呢?其中一个原因是,物联网应用生成的大量数据造成了带宽瓶颈。

尽管当今许多联网技术设备利用云计算的优势,但物联网 (IoT) 制造商和应用开发商开始认识到围绕设备本身进行深入分析的好处。为什么呢?其中一个原因是,物联网应用生成的大量数据造成了带宽瓶颈。

边缘计算是解决该问题的一种方法。与云计算将收集的所有数据发送到云端进行分析不同,边缘计算是在设备本身或在本地服务器或网关附近进行高级处理和分析,然后通过网络发送处理过的重要信息(而不是发送原始的传感器数据流),因此进一步缩短了网络延时。

通过避免数据在设备与云端之间来回传输,可以确保更快的系统响应,减少云端的工作负荷,并降低构建物联网基础设施的成本。此外,边缘计算还将敏感数据保留在设备中,因此提高了安全性和隐私性。

对于通过无线蜂窝技术进行连接的设备(例如智能电表或资产跟踪器)而言,实现网络边缘智能化尤其重要。为此,专为具有较低数据传输速率的 IoT 或 M2M 应用设计了 LTE-M 和 NB-IoT 网络等新技术。因此,这些经许可的低功耗广域网 (LPWA) 不再因成本和其他因素的限制而无法部署广泛的无线传感器网络。换句话说,边缘计算越多,通过网络发送的数据就越少。随着时间的推移,这将让您无需在设备中添加处理器,即可完成所有此类计算。

作物监控、牲畜监控、其它资产追踪等应用将是首批受益于这些技术的应用。让我们逐个了解一下这些网络:

窄带物联网 (NB-IoT) 是一种专用于以下“物体”之间通信的蜂窝技术:“物体”处于难以接近的位置(例如离蜂窝基站很远)或屏蔽区域(例如建筑物或地下结构深处),并且在较长时间内仅需传输少量的数据。

NB-IoT 由联合了七家电信标准开发组织的 3GPP 开发,旨在为众多设备和服务提供覆盖范围更广、功耗更低和蜂窝通信更安全的物联网连接。

此外,现有的蜂窝通信标准不支持 NB-IoT 所具备的节能能力,因此不适用于那些要求电池寿命达到数年之久的廉价设备。

NB-IoT

NB-IoT 可以帮助当地政府控制街道照明,确定需要清空垃圾箱的时间,识别可用的停车位,监测环境条件,以及调查道路状况。NB-IoT 还提供了一种安全、低成本、间歇性跟踪资产的方法,使得农民和市政当局能够从包含 NB-IoT 模块的环境传感器中捕获数据,从而监测土壤的温度和湿度、水或空气污染物的水平或者降雨量,并在超出既定规范时收到警报。

LTE-M 是另一种经许可的 LPWA 技术,专用于电力预算紧张且需要中低数据传输速率的 IoT 和 M2M 应用。与标准蜂窝通信技术(例如 2G、3G 或 LTE)相比,该技术能够实现更长的电池寿命和更广的覆盖范围。

LTE-M 可以在合理的时间期限内进行远程无线固件更新 (FOTA),因此非常适合需要在现场长期部署的设备上运行的应用。



在某些使用场景中,电池充一次电即可使用 10 年,因此也有助于降低无法直接连接到电网的已部署设备的维护成本。

LTE-M

LTE-M 支持移动车辆的网络单元之间的完全移交,因此非常适合移动使用场景,例如车辆跟踪、资产跟踪、车联网和车队管理。在智慧城市中,LTE-M 可以满足各种需求,并且可以高效控制街道照明,确定需要清空垃圾箱的时间,识别可用的停车位,监测环境状况,以及调查道路状况。

总之,由于带宽、成本、速度、电池寿命和安全性等原因,需要一种比传统方式(即,收集数据并通过网络将其发送到云端)更快、更便宜和更智能的方法。低功耗广域网 (LPWA) 和边缘智能有望提供一种切实可行的解决方案,并因此扩展了物联网的应用范围。

 

Murray Slovick

Intelligent TechContent 的总编辑兼负责人

Linkedin