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    智能城市的連接選項:LPWAN和蜂窩網絡

    網絡連接可能會決定智能城市解決方案的成敗。本文討論了為智能城市解決方案選擇正確的網絡時的一些關鍵注意事項。智慧城市應該使用通過適合的無線網絡連接的物聯網解決方案來構建。

    智能城市市場的一項研究預測,到2023年,智能城市市場預計將從2018年的3080億美元增長到7172億美元。這些數字不僅顯示了預計將有多少投資用于智能城市解決方案,還顯示了未來幾年該行業的增長速度。福特還承諾,從2022年開始,在所有新的美國車型中,都將采用蜂窩車輛對所有設備技術(C-V2X)。這些車輛可能需要智能城市基礎設施具備一定程度的智能和連通性,以便充分展示其能力。物聯網(IoT)解決方案將增強智能城市,包括:

    1)位于智慧城市基礎設施內的傳感器設備可感應各種狀況。

    2)智慧城市平臺負責分析來自傳感器的數據,將動作傳達回執行器,并為用戶提供可視化效果。

    3)無處不在且具有彈性的網絡連接是確保傳感器設備與平臺之間通信的另一個最關鍵的組件。

    網絡連接可能會決定智能城市解決方案的成敗,必須做出非常明智和明智的選擇才能提出持久的可持續解決方案。本文討論了為智能城市解決方案選擇正確的網絡時的一些關鍵注意事項。

    現成的蜂窩無線網絡

    大多數國家都在努力趕上這一快速發展的領域,這一領域有望使城市生活得更好、更有效率。已經提出了使用現成的蜂窩技術的解決方案,其中一些可能已經在不同國家部署。大多數國家已經在其大多數城市中廣泛覆蓋了LTE,可用于為這些新解決方案提供連接。

    大多數建筑物已經覆蓋了無處不在的WiFi,這可能是部署智能城市解決方案的更快方法。一些人可能更喜歡使用SMS的混合解決方案,以通過GSM或CDMA網絡將信息從傳感器設備傳遞到平臺。 這些無線網絡可以為智能城市解決方案提供所需的通信,這些通信通常是一小部分數據,其中包含有關各種狀況的信息。

    現有網絡的優勢在于,它們已經覆蓋了大部分領域,因此任何組織都可以開發解決方案,解決某一領域的智能城市解決方案,而無需對網絡基礎設施進行巨額投資。這可以鼓勵更多的組織為建設智慧城市做出貢獻。移動運營商還通過提供與數量成倍增長的物聯網設備的連接來獲得更多業務,預計到2020年,物聯網設備數量將超過500億臺。

    由于移動網絡的預期用途和頻譜許可所需的巨額費用,其價格通常較高。 而且,這些技術可能涉及使用非常昂貴的傳感器設備,需要定期維護和充電。由于這些高昂的成本,僅靠隨時可用的無線網絡可能不足以滿足智能城市解決方案的需求。市政當局可能也沒有足夠的資金來代表消費者支付這些服務的費用。

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    多年來,已經提出了各種特定于物聯網的技術,并且隨著物聯網空間的不斷增長,這些技術正越來越多地被采用。這些無線網絡旨在提供通常在各種智能城市解決方案中傳輸的少量數據的快速有效通信。它們旨在確保智能城市中使用的各種傳感器設備具有很長的電池續航時間。NB-IoT,Sigfox和LoRaWAN是最受歡迎的LPWAN。LoRaWAN在無執照的無線電頻譜中運行,并使用較低的無線電頻率和更長的范圍。歐洲地區工作在863-870 MHz頻段,美國902-928 MHz,澳大利亞915-928 MHz,中國779-787 MHz和470-510 MHz,非洲可能會有自己的范圍。根據設計規范,這可能是智能城市的最佳技術之一。

    該技術提供的遠程服務確保部署智能城市解決方案需要負擔得起的網絡基礎設施預算。此外,它使用了無需許可的無線電頻譜這一事實為智慧城市的創新打開了大門,并為所有人(不僅僅是大型移動網絡)貢獻了空間。組織可以使用無線電頻率而不必為傳輸權支付巨額許可費。唯一的缺點可能是在上述頻率范圍已用于其他技術的區域中設備的可用性。

    Sigfox為智能城市提供LPWAN解決方案(盡管目前尚未在美國部署),從而大大降低了將IoT傳感器安全連接到云中的智能城市平臺所需的成本和能耗。它使用超窄帶(UNB)無線電技術,并在未經許可的頻段(取決于地區,范圍為868至869 MHz和902至928 MHz)中運行。Sigfox也具有與LoRaWAN相同的優點和缺點。 在非洲,它僅存在于南非;希望很快會覆蓋更多國家。

    NB-IoT是智能城市和IoT的另一種流行連接,其開發目的是實現與各種新型IoT設備的連接。 它的優點之一是可以在許可的頻段(700 MHz,800 MHz和900 MHz)下與2G,3G和4G共存,占用200 KHz的帶寬。這很可能是許多制造商和網絡運營商的最愛,因為它補充了他們已有的產品。但是,這對于不打算為這些許可頻段支付巨額許可費用的其他組織是不利的;因此,它可能會阻止其他較小的初創公司的貢獻。

    那么,哪個最好?

    如上所述,所有網絡都以自己的方式更好,使用哪種網絡取決于需求、時間表和預算。結論是,智能城市需要一種異構的網絡方法。智能城市應該使用解決方案建設,并通過廣泛的無線網絡連接,包括新的5G無線網絡。因此,監管者應該開放頻率空間來支持這些技術。


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