什么是物联网连接

2025年6月10日 | 阅读6分钟

物联网连接简介

物联网（IoT）是一个颠覆性的概念，它将世界上物理对象连接到互联网。实时收集和交换数据。互联网在很大程度上依赖于对象之间以及与一致的中央系统的交互能力，物联网连接对于实现这一目标至关重要。物联网连接是指用于将物联网设备连接到互联网或本地区域网络的方法和技术。它允许数据传输到另一个设备。

几种因素影响所使用的连接方法，包括网络范围、数据传输速度、功耗、成本和用例要求。连接作为每个物联网部署的基石，对于确定物联网系统的性能、可扩展性和效率至关重要。

物联网连接类型

物联网设备可以多种方式连接。它包括有线和无线选项。由于其灵活性和易用性，无线通信是最常用的。

Wi-Fi

Wi-Fi只是众多网络类型中的一种。对于家庭和工作场所的物联网设备尤其如此。Wi-Fi的高速数据传输功能使其非常适合智能家居设备等实时应用。其缺点包括功耗高、范围有限和拥堵。潜在的电网使其不适合大规模物联网或电池应用。不适用于电动设备。

蜂窝网络（2G、3G、4G、5G）

蜂窝网络是需要长距离可靠通信的物联网应用的良好选择。这些网络提供广泛的覆盖。它允许在不同地点连接物联网设备。
2G和3G网络虽然在许多地方已经过时，但在某些传统物联网应用中（如早期资产跟踪）数据速率足够低时也使用。
4G LTE提供更快的吞吐量和更低的延迟。这使其非常适合视频监控和汽车远程信息处理系统等要求苛刻的物联网应用。
5G有望通过超低延迟改变物联网。凭借庞大的设备容量和极高的数据速度，5G有望促进自动驾驶汽车、智能城市和工业自动化等领域的创新。

蓝牙和BLE（低功耗蓝牙）

蓝牙是一种流行的短距离通信方法。这对于个人网络和消费类物联网设备（如可穿戴设备）尤其如此。健身追踪器、智能手表和低功耗蓝牙（BLE）是为最小化电池消耗和高效数据传输而设计的物联网适配。BLE速率非常适合需要频繁或定期偶尔进行数据传输的电池供电设备。

Zigbee和Z-Wave

Zigbee和Z-Wave是专为低功耗、低数据速率物联网应用（尤其是在智能家居中）设计的无线通信协议。这些技术使用网状网络。设备之间会互相发送信息。为了扩展网络的覆盖范围和可靠性，Zigbee因其低功耗和大规模网络能力而闻名。但Z-Wave通常因其易于安装和与各种智能家居产品的出色兼容性而受到青睐。

LPWAN（低功耗广域网）

LPWAN技术，如LoRaWAN和NB-IoT，专为长距离、低功耗通信而设计。这使其非常适合需要长电池寿命和广泛覆盖的应用。

LoRaWAN（远距离广域网）：在免许可频段运行。它提供长距离的经济高效的连接。这使其非常适合远程监控、环境传感器和智能农业。
窄带物联网（NB-IoT）：NB-IoT是一种基于蜂窝网络的LPWAN技术。它在许可频段上运行，并提供出色的室内覆盖，功耗低。这使其非常适合智能计量、资产跟踪和物联网。

以太网和有线解决方案

对于需要高速数据传输的场景（如工业环境或永久安装），以太网和其他有线连接是可靠且安全的选择。有线通信虽然灵活性不如无线选项，但能提供稳定的性能，且不易受干扰。

影响连接选择的因素

在选择物联网连接解决方案时，必须考虑几个关键因素。

范围

所需的通信距离是决定连接类型的基本因素。蓝牙等短距离解决方案适用于单个设备。但远程、远距离的应用则使用LPWAN和蜂窝网络。

数据要求

需要高数据吞吐量（如视频流）的应用可能需要4G、5G或Wi-Fi，而LPWAN等低数据速率解决方案对于基本传感器读数已足够。

功耗

对于电池供电设备，建议使用低功耗连接选项，如BLE、Zigbee和LPWAN，因为它们可以延长设备寿命并降低维护成本。

费用

连接成本，如硬件、订阅费和数据费，必须计入项目预算。对于大规模安装，蜂窝解决方案可能成本很高，但LPWAN和网状网络为各种应用提供了经济高效的选项。

环境

干扰、信号穿透以及物理环境（城市与农村）都会影响连接选择。例如，NB-IoT在人口稠密的城市地区具有卓越的覆盖范围，而LoRaWAN则在农村、广域应用中表现出色。