物联网标准和协议介绍

  对于企业而言,物联网的变革力量越来越重要,它有望在降低成本的同时提高运营效率和可见性。

  但是,物联网并非没有风险和挑战。尽管人们对安全性和数据隐私的担忧持续上升,但缺乏物联网标准仍然是最大的障碍之一。越来越多的传统、单一供应商和专有解决方案导致了异构系统、数据孤岛和安全漏洞的问题。随着物联网的成功越来越依赖于不同系统之间的无缝互操作性和数据共享,我们希望避免市场碎片化的情况出现,即众多解决方案根本无法协同工作。

物联网标准和协议介绍

图片来源:pixabay

  什么是标准?

  在继续讨论标准之前,让我们退一步,明确它们的定义。

  根据欧洲电信标准协会(ETSI)的说法,标准是“经协商一致制定并经公认机构批准的文件,旨在为共同和重复使用的活动或其结果提供规则、指南或特征,目的是在特定背景下实现最佳秩序。”

  简单地说,标准是一个已发布的文件,用于确定产品的功能并验证其质量。通过消除市场上效率低下的多样性,它建立了对技术的透明、一致和普遍的理解。因此,标准增强了产品开发中的兼容性和互操作性,促进了全球采用和生产,并加快了上市时间。

  为了更好地说明标准的重要性,让我们以灯泡为例。如今,假设灯泡底座和螺纹已经标准化,则可以轻松地到任何商店购买任何品牌的灯泡。这极大地提高了用户需求,使制造商可以利用规模经济来提高产量并降低成本。

  物联网标准和无线协议

  在物联网领域,网络标准无疑是最重要的。标准协议定义了建立和管理物联网网络的规则和格式,以及如何在这些网络之间传输数据。网络协议可以根据通信堆栈(即OSI或TCP/IP模型)分为多个层。在本文中,我们将重点介绍用于从边缘设备传输数据的物理和网络访问协议。

  甚至在物联网尚未成为世界性现象之前,已经有许多标准化的无线技术在全球范围内被广泛认可和采用。最成功的例子包括Wi-Fi(基于无线局域网的IEEE 802.11a/b/g/n规范)、Zigbee(基于低速无线个人网络的IEEE 802.15.4规范)和GSM/UMTS/LTE(基于3GPP开发的2G/3G/4G移动宽带标准)。

  然而,这些先前存在的标准并未针对需要互连大量电池供电的传感器(端节点)的大多数大规模物联网部署进行优化。有限的覆盖范围、低渗透能力、耗电的传输和高成本等因素阻碍了它们在许多用例中的适用性。通过恰好填补这些空白,新兴的低功耗广域网(LPWAN)技术组现在正在接管物联网。

  问题是,大多数现有的LPWAN网络(通常是在无许可频谱中运行的网络)都是专有解决方案,没有实现公认的行业标准协议。许多LPWAN提供商通过以使用费为基础公开其技术规范,试图将其技术称为“开放标准”。然而,事实并非如此。

  严格来说,一个标准(或者说是行业标准)必须经过一个由既定标准开发组织(SDO)进行的严格评估过程。这保证了技术的质量和可信度。全球主要的SDO示例包括ETSI、IEEE、IETF、3GPP等。到目前为止,真正经过SDO发布的严格LPWAN标准的技术有NB-IoT/LTE-M/EC-GSM(3GPP标准化)和mioty(基于低吞吐量网络– ETSI的TS 103357规范)。

  物联网标准的好处

  那么,为什么要选择标准协议而不是专有协议呢?从物联网用户的角度来看,标准化的通信解决方案在以下方面具有显著的优势:

  保证质量和信誉:物联网标准确保产品和解决方案符合其预期目的。换句话说,遵循严格标准的通信技术提供了高服务质量、抗干扰能力和行业级安全性,以确保在边缘可靠、安全地传输大量物联网传感器数据。(子午物联网ziwuiot.com)

  互操作性和创新灵活性:标准化通信协议可以在各种产品、现成硬件(即芯片组、网关)上编程,以支持多供应商解决方案和异构设备的互连。从长远来看,除了促进互操作性之外,这还有助于最终用户避免供应商锁定的商业风险,即单一供应商保留对功能设计和未来产品/技术创新的完全控制。

  全球可扩展性:在全球开展业务的工业用户希望采用可在其全球设施中实施的物联网连接。标准化解决方案具有通用性,有助于将安装复杂性降至最低,从而保障长期投资。

  市场上有各种各样的物联网连接解决方案,选择合适的技术可以决定您数字化转型的成功。通过选择行业标准的物联网解决方案,您可以确保物联网架构的寿命和投资回报,使其在全球范围内具有质量保证、独立于供应商且可在全球范围内扩展。

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