物联网通信:规模很重要

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窄带物联网(NB-IoT)是有望扩大低功耗、连接设备和传感器市场的几种技术之一。此类设备提供了新的应用机会。它们与使用寿命长、数据有效载荷小和通信不频繁有关。随着与5G万物互联相关的创新技术和对6G的新愿景,市场机会的规模将进一步扩大。

然而,与处理能力、能源消耗和这些设备通过移动网络交换的通信流量相关的大小问题有一个相反的维度。在每种情况下,目标都是尽量减少这些措施。例如,处理能力范围的缩小导致设备成本降低。这简化了采用路径,因为连接设备现在更实惠。由于规模经济,标准化可以放大这一趋势。

在其他措施方面,低能耗和低交通强度有利于运营成本。较低的数据传输和网络信令功率也可以减少对必须与许多其他用户共享的网络资源的影响。总的来说,低能耗也有利于可持续性。

最小传感器的优化

在传感器应用最少的情况下,设计和工程选择会对能源消耗和可持续性产生重大影响。当传感器和应用程序形成通信链接时,有多种方法可以优化引导过程。这涉及管理应用程序处理注册功能和设置数据结构以供操作使用。只需传输读数即可减少对受限设备的通信和编码影响。

另一个可以改善能源使用的优化是内容序列化格式的选择。例如,在频谱的一端,传感器读数可以以XML格式传输,并且需要解析复杂的字符串信息以进行应用程序处理。另一端涉及使用JSON和CBOR格式。在比较测试中,从湿度传感器传输单个读数表明有可能将有效载荷减少5倍。更小的JSON甚至更小的CBOR格式也有助于减少序列化和反序列化任务中涉及的计算资源和能源消耗.

使设备进入睡眠状态

另一组提高能源性能和延长电池供电远程设备使用寿命的方法使用睡眠模式技术。这依赖于预先安排的睡眠时间表,以便设备仅在准备发送读数时才轮询其通信网络。

3GPP标准系列指定了节能模式(PSM),允许设备避免寻呼网络并休眠长达413天的时间间隔。主要缺点是在此期间网络无法访问该设备。

长期创新侧重于零能耗技术。这些可以将功耗降低100到1000倍,从而为实现1万亿移动和互联事物铺平道路。

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