隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的迅速擴(kuò)展，數(shù)字傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也越來越多地用于連接更多應(yīng)用的設(shè)備和系統(tǒng)。

在消費(fèi)者用例和智能家居中實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是Wi-Fi，藍(lán)牙和5G等無線技術(shù)。在所有可用的無線協(xié)議中，最流行和最流行的技術(shù)是藍(lán)牙低功耗（BLE）和LoRa（長距離）。

適用于短距離網(wǎng)絡(luò)的BLE和低功耗廣域網(wǎng)的理想選擇LoRa的組合為部署當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了一種簡單而安全的解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)部署如何演變

傳統(tǒng)上，物聯(lián)網(wǎng)部署發(fā)生在電信基礎(chǔ)設(shè)施附近，通常位于城市或城鎮(zhèn)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以使用LTE-M或NB-物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議連接到現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)。這些協(xié)議具有低帶寬、低功耗、低成本等特性，是將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。

典型的支持物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品由便攜式電池供電，或通過插入交流墻上插座供電。然而，部署在偏遠(yuǎn)地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器對電池壽命和維護(hù)提出了后勤挑戰(zhàn)。

現(xiàn)場技術(shù)人員通常無法訪問遠(yuǎn)程 IoT 部署。工廠中可能有數(shù)百個部署的傳感器，因此手動檢查每個傳感器是不切實際的。

為了滿足這些需求，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者利用最新的無線趨勢和技術(shù)，如BLE和LoRa。通過融合這些無線通信技術(shù)，組織可以以更低的成本更有效地在遠(yuǎn)程位置部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，從而開辟新的機(jī)會。

物聯(lián)網(wǎng)的未來

物聯(lián)網(wǎng)的未來在于傳感器設(shè)備到云的無線連接不必依賴城市通信基礎(chǔ)設(shè)施的邊緣。越來越多的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如BLE）已經(jīng)成為許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基本組成部分。

得益于BLE的小尺寸和高能效架構(gòu)，它使小型無線傳感器和控件能夠在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上以電池充電的方式運(yùn)行多年。與傳統(tǒng)的有線設(shè)備不同，用戶可以將支持BLE的設(shè)備放置在幾乎任何位置，而不必?fù)?dān)心物理可訪問性，技術(shù)難度或財務(wù)實用性。

但是，大多數(shù)基于BLE的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序都依賴于手機(jī)的蜂窩連接作為返回云的網(wǎng)關(guān)。如果蜂窩網(wǎng)絡(luò)無法訪問，則需要LoRa技術(shù)。

LoRa能夠在視線條件下實現(xiàn)長達(dá)10英里的遠(yuǎn)程通信，并具有通過混凝土和樹葉的深度穿透能力。超低功耗要求使電池供電的設(shè)備能夠持續(xù)使用五年以上。與其他調(diào)制方案相比，LoRa具有極高的能效和抗干擾能力。小接收帶寬和獨(dú)特編碼方案的結(jié)合使LoRa無線電能夠?qū)崿F(xiàn)低至-140dBm的接收器靈敏度。這些特性使基于 LoRa 的解決方案非常適合需要在許多具有低功耗要求且收集少量數(shù)據(jù)的設(shè)備之間進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用1。

LoRa 無線射頻技術(shù)在低功耗廣域網(wǎng) （LPWAN） 的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中派上了用場。洛拉調(diào)制技術(shù)構(gòu)成了洛拉WAN的物理層，這是一種基于洛拉的軟件協(xié)議。

LoRa 和 LoRaWAN 共同為工業(yè)應(yīng)用中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實現(xiàn)了遠(yuǎn)程連接。

為什么要同時使用洛拉和BLE？

BLE和LoRa的優(yōu)勢相輔相成，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇。

直到最近，BLE的使用僅限于信標(biāo)和可穿戴設(shè)備等低吞吐量端點(diǎn)。但是，最新的藍(lán)牙5.0可以發(fā)送大型數(shù)據(jù)文件或流式傳輸音頻，而不會快速耗盡設(shè)備電池電量。另一方面，LoRa滿足了對低成本和廣泛部署的傳感器的需求，這些傳感器需要長距離發(fā)送微小的數(shù)據(jù)包。

BLE和LoRa是構(gòu)成低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的完整無線解決方案的關(guān)鍵要求。BLE解決低功耗短距離連接，而LoRa解決低功耗遠(yuǎn)程連接。

另一個要求是超低功耗微控制器單元（MCU）。Ambiq 阿波羅 3 藍(lán)等 MCU 可以處理支持實時應(yīng)用所需的低功耗邊緣計算。總之，這些技術(shù)實現(xiàn)了全球可靠、安全和節(jié)能的物聯(lián)網(wǎng)部署。

A Better IoT Solution

通過將超低功耗MCU與北方機(jī)電一體化等模塊相結(jié)合，企業(yè)可以找到一種安全且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，在不依賴現(xiàn)有電信基礎(chǔ)設(shè)施的情況下遠(yuǎn)程可靠地部署物聯(lián)網(wǎng)。

公司在決定最佳解決方案時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

可伸縮性

根據(jù)現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)部署的有效性，可能需要在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置其他端點(diǎn)設(shè)備。但是，隨著生成和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的增加，連接新端點(diǎn)可能會變得非常復(fù)雜。

邊緣智能

邊緣計算的興起意味著您的端點(diǎn)設(shè)備可以在本地計算更多進(jìn)程。然而，為了實現(xiàn)邊緣計算和智能端點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)模塊需要有一個功能強(qiáng)大的微控制器單元，可以實時處理數(shù)據(jù)。

隨著需要在邊緣處理的實時應(yīng)用程序的增加，部署在現(xiàn)場的智能端點(diǎn)的數(shù)量也將增加。借助正確的邊緣計算硬件，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以自行做出節(jié)省成本的決策，例如在檢測到爆裂管道時關(guān)閉水閥。

安全

一流的安全性是云計算模塊定期發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的必要條件。然而，由于眾多的用例、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)類型和不同的部署選項，保持物聯(lián)網(wǎng)解決方案的安全是一項巨大的挑戰(zhàn)。

在某些應(yīng)用程序中，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的違規(guī)行為可能會泄露對業(yè)務(wù)運(yùn)作方式或?qū)Ｓ性O(shè)備制造方式至關(guān)重要的信息。為了保護(hù)數(shù)據(jù)免受網(wǎng)絡(luò)攻擊和潛在違規(guī)行為，物聯(lián)網(wǎng)合作伙伴應(yīng)提供全面的工具，例如身份驗證方法，登錄訪問控制和端到端加密。

能效

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）解決方案必須正常運(yùn)行，并在多個電源（如交流壁式插座和備用電池）之間無縫切換。這確保了無論使用何種電源，正常的系統(tǒng)運(yùn)行都是可靠的。

但是，遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)部署必須完全依賴電池供電，這需要持續(xù)數(shù)年才能最大限度地延長工作時間。對于低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)解決方案需要以最高標(biāo)準(zhǔn)的能效執(zhí)行。但是，借助正確的物聯(lián)網(wǎng)模塊，企業(yè)可以從許多用例的直接節(jié)能中受益。

外形規(guī)格

為了滿足當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)部署的環(huán)境和性能需求，物聯(lián)網(wǎng)模塊必須具有超小的外形尺寸和高性能組件。盡管外形很小，但該模塊需要與標(biāo)準(zhǔn)無線技術(shù)兼容，例如Wi-Fi，BLE和LoRa。

對于極端溫度下的物聯(lián)網(wǎng)部署，例如冷供應(yīng)鏈管理，物聯(lián)網(wǎng)模塊必須足夠堅固，以承受極端寒冷并防止潮濕和潮濕。工業(yè)溫度耐受性是當(dāng)今許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的必需品。

成本

根據(jù)您的特定部署需求，您可能需要數(shù)百甚至數(shù)千個傳感器，每個傳感器都配備了LoRaWAN網(wǎng)關(guān)。因此，物聯(lián)網(wǎng)傳感器設(shè)備需要具有成本效益，以實現(xiàn)廣泛部署。

設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能是一個復(fù)雜的過程，即使您不必支付傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施成本，部署和維護(hù)的成本也會迅速增加。因此，您選擇的 IoT 解決方案需要提供足夠的價值來支付實施和管理它的成本。

LoRa和BLE的這種強(qiáng)大組合是低功耗廣域網(wǎng)的理想選擇，并支持關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用，如工業(yè)機(jī)器健康監(jiān)測、交付密碼箱和牲畜健康監(jiān)測。

審核編輯：郭婷