改善物联网应用:可靠连接的关键作用

物联网 (IoT) 正在改变人们的生活和工作方式,它允许部署的设备和后端系统之间实现无缝连接。因此,我们看到越来越多的组织将物联网解决方案纳入其日常运营中,无论是在医疗保健、工业自动化还是智能城市应用中。毋庸置疑,这使得可靠的物联网连接成为现代生活方式的必需品。

然而,保持物联网网络的强大连接性可能会带来独特的挑战。资源限制、恶劣的环境条件、移动性问题以及新兴协议的安全性和兼容性问题可能会使确保一致的物联网连接变得有点棘手。因此,企业必须应对这些挑战,以充分发挥物联网连接的潜力,并解锁能够提高效率、安全性和生活质量的创新应用。

了解物联网连接


物联网连接允许设备与云、其他设备和集成点(如网关)进行通信和交换数据。支持物联网连接的主要技术包括蜂窝网络(2G、3G、4G、5G、NB-IoT、LTE-M)、低功耗广域网(LPWAN)(例如 LoRaWAN、Sigfox)、短距离无线(蓝牙、Wi-Fi)、Wi-Fi HaLow 和卫星。

每种技术都有其优势和局限性,可以根据多种因素(包括覆盖范围、能源效率、数据速率、延迟和功耗等)来满足不同用例的需求。

选择正确的物联网连接

选择合适的物联网连接技术应该是一个战略决策,因为它会显著影响物联网部署的成功和可扩展性。因此,组织应该考虑:

• 范围:连接解决方案需要覆盖的地理区域或范围非常重要,因为某些连接技术(例如蓝牙和 Wi-Fi)的范围有限,而 LPWAN 提供更广泛的覆盖范围,蜂窝网络和卫星提供全国乃至全球的覆盖范围。

• 带宽:要传输的数据量将决定所需的数据速率。物联网应用的数据速率要求会有所不同,因为有些应用需要高数据速率进行实时通信,而另一些应用可以以较低的数据速率运行。

• 功耗:物联网连接选项的功耗要求和限制会显著影响连接设备生命周期的性能。某些技术(例如 LPWAN 和 LTE-M 和 NB-IoT 中引入的功能)旨在最大限度地降低功耗,这可以让设备保持在现场延长电池寿命。

• 可扩展性:确保连接技术的可扩展性能够支持将要部署的设备数量并适应未来的增长。

• 延迟:某些物联网应用(例如实时监控或控制系统)需要低延迟,而其他应用可以在更高的延迟下正常运行。

• 安全性:由于物联网设备容易受到网络威胁,因此连接技术提供的安全功能可以决定部署的成败。因此,选择一种提供强大安全措施(包括使用 SIM/eSIM/iSIM 等防篡改硬件进行身份验证)的技术至关重要。

• 互操作性:确保连接技术与现有基础设施兼容,并能够与其他系统和设备集成。

• 成本:连接解决方??案的总体成本(包括软件、硬件和服务费用)应该是一个显而易见的考虑因素。某些技术(例如蜂窝网络)的前期成本可能较低,但会产生运行费用,而其他技术(例如 LPWAN)则提供较低的长期费率,但除非有预建网络,否则需要相当大的开销。

• 环境因素:根据物联网设备运行的环境,某些连接技术可能比其他技术更合适。在不太适宜的环境中部署将面临温度、湿度、灰尘等因素带来的性能挑战。

• 法规遵从性:确保物联网连接技术符合相关行业和政府法律、法规和标准。

• 混合多种连接选项:将物联网设备限制为单一连接类型可能会在部署中造成不必要的压力和覆盖范围差距。混合多种连接选项以确保更全面的覆盖和更一致的正常运行时间可能会规避地理挑战、消除运营商限制、扩大可部署的设备种类以及许多其他障碍。

对于广域或远程物联网部署,NB-IoT、LTE-M 和 LTE Cat 1 等技术可能是更可取的,因为它们在覆盖范围、能源效率和数据速率要求之间取得了平衡。

保持可靠连接的挑战

拥有一致、可靠的物联网连接听起来很简单,但在技术领域,没有什么是一成不变的,组织必须准备好面对各种挑战。

主要挑战之一是确保一致的连接覆盖,尤其是在偏远或恶劣的环境中。找到一个结合了多个运营商和/或技术的连接解决方案可以帮助弥补在部署这些具有挑战性的部署时可能出现的任何差距。这甚至可能受到老化网络技术的淘汰或新技术的推出的影响,这可能会破坏现有的物联网网络设置,要求企业调整和迁移其解决方案。

在研究物联网连接提供商时,安全性也应该放在首位。物联网设备和网络容易受到多种安全威胁,包括数据泄露、恶意软件攻击甚至物理篡改。实施强大的安全措施和解决漏洞对于保护敏感的公司数据和确保物联网连接的可靠性至关重要。

寻找一种连接解决方案,通过为设备和服务器提供隔离网络,或提供直接连接到您选择的虚拟私有云环境的专用服务,将部署与公共互联网隔离开来。甚至用于连接设备的 SIM 卡也可能是一个因素,因为使用 SIM/eSIM 作为身份验证令牌,而不是将凭据嵌入设备本身。这还有一个额外的好处,即通过从服务器端移除凭据管理来降低成本。

物联网连接的最佳实践

以下是制定物联网连接业务战略的一些最佳实践:

1. 定义明确的目标和要求

在规划物联网连接战略时,建立明确的目标和目的至关重要。公司必须仔细评估其当前运营,以确定其现有的连接需求和需要改进的领域。组织还必须明确定义其对带宽、延迟、功耗和安全功能的要求,以确保他们选择的连接解决方??案符合其特定用例。

2. 可扩展性、可靠性和安全性的设计

如果企业计划容纳越来越多的设备,则必须在设计物联网网络时考虑可扩展性、可靠性和弹性。考虑将物联网流量与其他网络流量分开,以提高可视性和安全性,并实施强大的身份验证、访问控制、网络分段和加密,以建立强大的安全态势。保持固件更新并定期监控网络流量以维护物联网安全也很重要。

3. 为您的部署选择正确的连接解决方案

公司需要选择最适合其特定需求和用例的连接解决方案和连接合作伙伴。物联网没有一刀切的解决方案,因此组织需要研究并选择最能满足其独特需求的物联网平台。他们还需要决定如何管理和控制其物联网网络的基础设施,这涉及在基于云或本地的解决方案之间进行选择。强大的连接性是部署关键物联网应用的关键,从医疗保健和工业自动化到智能城市。通过仔细评估需求、选择合适的技术并实施最佳实践,企业可以为覆盖范围缺口、成本波动和安全漏洞等挑战做好准备。

通过确保可靠的物联网连接,组织可以充分利用物联网的力量,推动各行各业的效率、创新和更好的成果。

作者:Soracom 联合创始人兼首席技术官 Kenta Yasukawa