自1982年第一臺非正式的物聯網(IoT)設備——卡內基·梅隆( Carnegie Mellon)蘇打水機器改型后，已經過去了30多年。在過去的十年中，物聯網技術變得越來越負擔得起且更加有效。設備本身更便宜，更省電，更小且越來越優化，以填補物聯網架構中的特定角色以創造新的業務成果。在未來20年中，我們可以將多達1萬億臺設備連接到互聯網。我們連接的設備越多，就可以利用物聯網發現和實施更多的業務改進機會。
現在，必需的技術已經日趨成熟，功能性物聯網實現也在不斷增加。物聯網服務和系統的浪潮已經開始打入市場，其中充滿了各種架構，功能集和應用程序。盡管在投資IoT硬件或完整的IoT解決方案時需要考慮許多因素，但要了解IoT傳感器可用的協議，以及有遠見的業務決策者如何在現在和長期內都能最佳地選擇協議，至關重要。
IoT協議是IoT系統的節點使用的網絡語言，并且對于部署的整體可行性至關重要。該協議規定了物聯網解決方案通信的范圍、格式和復雜性，并在確定成本和功能方面起主要作用。因此，如何選擇合適的協議非常重要。有兩個主要的連續體要考慮：
● 電源：傳感器是否需要在野外使用電池供電幾天，幾個月或幾年?他們需要多久報告一次?是否考慮使用一次性設備，或者將使用可更換或可充電電池?
● 連接性：通信必須覆蓋什么范圍，每條消息需要發送多少數據?蜂窩服務提供商將能夠維持您的連接性，還是您希望保持自己的網絡和網絡上運行的數據?
物聯網部署的需求沿著這些連續性落在哪里，通常將表明他們應考慮哪些協議以及預期的成本。適用于連接的家庭或辦公室的最小且需求最少的IoT設置可以在普通Wi-Fi網絡上運行，所有組件均持續供電。近距離連接的其他選擇是Zigbee，Z-Wave和Bluetooth。
在功率，范圍和成本方面，每種技術都有各自的優缺點。
對于需要小批量數據傳輸的農場，校園或城市等較大區域，獨立的低功耗廣域網(LPWAN)是完美的答案-LoRaWAN和SigFox是兩個最受歡迎的LPWAN。在談論覆蓋區域和跨邊界時，像NB-IoT或Cat-M這樣的蜂窩協議可能看起來越來越實用。
讓我們研究LPWAN的特定用例以及蜂窩物聯網部署，以幫助了解哪種選擇將提供未來的物聯網收益和增長。
如果您管理著大型項目，例如建筑項目，煉油廠的周轉或任何需要在廣闊的站點上追蹤人員，設備和危險情況的類似操作，那么您可能已經考慮過啟動自己的IoT部署。也許您經營工廠或倉庫;也許您負責監督牧場或其他農業領域;也許您擁有一所大型學校或政府校園。在所有這些行業中，物聯網似乎有望帶來持久的業務影響-創建更高效??的流程，節省資金并創造新的收入。對于連接面積大于單個小型建筑物的網絡，LPWAN通常最有意義。
如果您部署像LoRaWAN這樣的LPWAN而不是連接到蜂窩物聯網，則您很可能支付相同或更少的費用，并且在部署中將擁有更多元素。雖然成本效益模型會因您的業務模型而異，但是LPWAN通常會為您提供所需覆蓋區域的專用區域網：您擁有所有設備，網絡和通過網絡傳輸的數據。當蜂窩網絡出現故障或發射塔出現故障時，您不必擔心IoT部署失敗，也不必等待提供商對其進行修復。
如果您安裝自己的LPWAN，則在出現問題時負責監視，支持，維護和維修。您還必須確定如何保護網絡。由于這些原因，強烈建議您部署一個LPWAN，其中應將整個解決方案打包在一起。這意味著由一家公司創建的傳感器，網關，云和應用程序，而不是拼湊而成的。這樣做的好處是，所有內容都將預先集成并設計為可以安全地協同工作，并且在需要支持和維護時，您將始終知道與誰聯系。
另一個顯著區別是，與蜂窩數據包不同，LPWAN傳輸并不總是等待接收確認。這既有好處，也有責任：您無需確認即可在系統上獲得更多流量，但有時由于網絡擁塞，您將丟失數據點。
另外，LoRa和LoRaWAN的也可以實現廣泛項目上的無線網絡支持，多功能性和前景較好。超過500家領先的技術公司已加入 LoRa聯盟。LoRa技術不斷發展，以滿足不斷變化的物聯網方法和新用例。
想象一下，您有責任為全市或全州的醫院、零售商、機場或其他企業提供服務，并且可以從一致清晰的貨運視圖中獲利。或者，假設您參與了備災或環境監控，并且需要分析來自跨區域傳感器和數據源網絡的信息。也許您經營著一家租賃公司，并且可以使用一種方法來在一個意想不到的廣闊空間中密切跟蹤您的設備和車輛。在這些用例及更多用例中，蜂窩物聯網可以成為游戲規則的改變者，可以收集來自遙遠端點的數據。蜂窩協議將為大規模運營或無法合法或邏輯地建立網關的領域的人們進行物聯網討論。
盡管可能會出現其他技術并在仍在發展中的市場中占有一席之地，但似乎占據最大市場份額和討論最多的兩種協議是Cat-M和NB-IoT。
在這兩者中，窄帶物聯網(NB-IoT)的電池效率更高，并且可能以較低的訂購價格提供。它提供的低功耗通信和數據大小與LoRa配置文件更加緊密匹配，從而使希望同時覆蓋LPWAN和蜂窩使用案例的IoT提供商的跨傳感器兼容性更加簡單。
相反，Cat-M將允許更高的數據速率和低延遲的通信，如果用戶需要從他或她的IoT設備收集大文件或將大型更新通過管道推送到IoT端點，這將至關重要。Cat-M將允許低質量的語音，并將在諸如智能車輛之類的真正實時應用中更多地使用。
蜂窩物聯網協議提供了一種在區域，全國范圍甚至跨洲的規模上利用物聯網數據的方法，而無需預先建立的網關來創建覆蓋范圍。取而代之的是，提供商已經存在的基站將傳輸IoT數據。這也意味著您的物聯網將具有與蜂窩網絡相同的盲點，并且如果網絡連接被中斷(由于維護，訂購限制，緊急情況或其他原因)，您的物聯網也將崩潰。但是，易于部署和覆蓋范圍通常會超過依賴蜂窩提供商的成本和局限性。
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