优化物联网产品技能架构的首选项

　　商场估计将从2020年的2480亿美元增长到2025年的1.6万亿美元。物联网设备的敏捷兴起及其广泛的运用事例也大大添加了其规划的杂乱程度和多功用。选用一种适宜的互联通讯计划对任何一个物联网设备来讲都是至关重要的，但往往独自的一种互联办法无法满意其一切的功用需求。

　　本文侧重论说了将近程和长途通讯办法结合在一起运用的需求，以明显进步物联网设备的全体功用和多功用的特性。一起本文将要点聚集在低功耗蓝牙（BLE）和Sigfox技能上，因为它们已被视为优化物联网产品技能架构的首选项。

　　GPRS、CDMA等技能使咱们的智能手机或物联网设备可直接衔接到电信塔。跟着Sigfox、LoRa和NBIOT等LPWAN技能的呈现，可在低功耗、低通讯速率及附近的间隔内完结设备间的互联通讯。这些设备答应物联网衔接设备周游，而不用局限于特定方位。

　　经过无线技能（如WiFi）或有线技能（如LAN、IO-Link、PLC等）可将本地的物联网设备接入网关。凭仗该办法，可经过一个衔接的网关将多个设备衔接到云。一般，这些技能具有十分高的数据速率，并用于高带宽运用，如互联网阅读、在线视频或音频等。这种办法的长处是，您能够长途操控或监控家庭、办公室或工业设备中的多个设备。因而，它还用于物联网设备的许多操控运用中。可是，因为它们依赖于网关，因而不能像榜首种办法那样随意移动。

　　蓝牙、Zigbee、Thread和超低功耗蓝牙［BLE］等技能可完结较短间隔的点对点通讯。在许多情况下，它们将手机作为云网关。近程通讯的优势在于可独立作业，而对云网络无任何要求。

　　跟着人机接口（HMI）的呈现，可衔接设备（如手机或笔记本电脑）一般供给多种衔接办法，如低功耗蓝牙［BLE］，经典蓝牙，WIFI，GPRS等。可是，大多数的物联网设备一般是被规划用来完结某项特定的使命，一切往往只会选用上述三种办法中的其间一种通讯办法，这中规划思路也约束了这些设备的可用性，产品运用寿命和多用处的特性。

　　优化的架构结合了长途技能和近程技能，可成为物联网设备向广泛运用浸透的里程碑。长途衔接答应与通讯根底设备进行通讯，乃至答应周游。同一设备中的近程技能可完结独立的近程通讯，以满意广泛的要求。

　　低功耗蓝牙（BLE）是一种难以置信的近程技能，可在多种运用场景中作为长途衔接技能的弥补。BLE可完结近程直接衔接，而长途衔接则可认为物联网设备供给云衔接。

　　BLE衔接设备可衔接到智能手机运用，然后运用户能够以直观的办法与设备进行交互。这也能够削减设备所需的按钮数量或显现装置，然后使其更廉价、更简便且防水或防尘。

　　BLE还可用于装备设备，以使其以某种办法运转。答应在用户端进行装备，设备制造商无需在工厂定制产品。乃至可认为设备装备各种自定义功用，如依据佩带方位作业的计步器、设置闹铃或切换LED等。乃至能够运用BLE装备工业产品（如LED驱动器），以习惯顾客所需的LED装备类型

　　依据BLE的接口支撑在无云衔接的情况下直接监测传感器数据。这在需求快速本地呼应的情况下特别重要。它也可用于优化数据本钱，因为用户可决定需求将哪些数据发送到云，以及需求在本地监控哪些数据

　　一般，当设备产生毛病时，服务工程师需求翻开设备或将电缆衔接到设备，以便拜访设备。这很杂乱，并约束了设备的创造力和功用。例如，假如设备具有敞开端口并能够经过螺钉轻松翻开，则该设备或许不防水。在主体系产生毛病且BLE接口启用的情况下，BLE接口便于无线拜访设备。在许多情况下，BLE或许无法供用户运用，而只能出于确诊用处被激活。

　　固件晋级功用答应在发货后更新设备固件。即便在设备发货后，这关于供给新功用和缝隙更新也很重要。经过固件晋级，也能够依据用例装备设备功用。固件晋级也是一种重要的确诊功用。

　　BLE能够与其他长途技能（如GPRS或LPWAN）相得益彰，以供给长途衔接。Sigfox是一种重要的多用处低功耗长途技能。当BLE SOC驱动Sigfox无线电时，可在尽量不添加功耗、外形尺寸和价格的情况下完结广泛的新功用和用例。Sigfox是一种可供给全球云、长途衔接且功耗极低的LPWAN技能。Sigfox设备可在全球范围内自在衔接，而无需与网络运营商达到任何独立协议，也无周游费用。

　　可运用Sigfox网络将传感器数据发送到云，而无需本地网关。设备可直接将数据上传到Sigfox运营商运营的Sigfox网关。这些网关可直接完结长达数公里的衔接。

　　需求将煤气表、水表或其他传感器的数据汇总到云中，以便兼并、计费或剖析。经过Sigfox网络长时刻发送的数据可用于此意图。

　　盯梢和定位是运用最广泛的物联网设备用例之一。假如需求精确定位，则可经过Sigfox网络将GPS坐标发送到云端。许多用例（如车队监控）均承受几公里的精度。在这类用例中，Sigfox网络自身可运用三角测量法进行定位，而无需GPS信号。Sigfox引入了一种名为Monarch的新功用，以依据当地法规辨认无线电服务并办理无线电频率改变。凭仗该功用，设备可跨国界周游，并始终保持衔接。

　　当有人运用BLE解锁时，也需求运用独立网络将信息记录在云端。开门、超越传感器阈值、防盗警报、火灾之类的事情相同需求独立于本地接口作业。装备正确的传感器、逻辑和Sigfox无线电的设备可轻松完结该方针。

　　假如需求协助或设备的某些部分呈现毛病，则物联网设备可经过Sigfox网络宣布警报。Sigfox也答应发送下行音讯，以便在确诊形式下装备设备并供给相关数据。

　　意法半导体推出了共同的解决计划，以便将BLE和Sigfox无线电兼并成一种通用解决计划。双无线电经过Sigfox供给长途衔接，并经过BLE供给智能手机衔接。与Sigfox设备的智能手机衔接支撑用户界面［UI］、无线固件更新［FUOTA］、直接装备和操控。

　　STDES-MONARCH已经过Sigfox认证，并免费供给一切必要的规划文档和软件。该参阅规划一起嵌入了BlueNRG-2低功耗BLE片上体系（SoC）和S2-LP窄带超低功耗sub-1GHz收发器。

　　意法半导体的BlueNRG-2是一种经过超低功耗BLE 5.0认证的无线处理器，它支撑与传感器无缝衔接、Privacy 1.2、Secure Connection 4.2、数据长度扩展、8dBm的输出功率和与物联网BLEMesh衔接支撑经过物联网解决计划的Mesh网络衔接多个BLE设备。经过引入Mesh解决计划，即便设备不在网络的直接范围内，也能够进行衔接。

　　S2-LP是高功用超低功耗RF收发器，适用于sub-1GHz频段的RF无线-1055MHz频段的sub-1GHz频率下运转。S2-LP支撑不同的调制格局：2（G）FSK、4（G）FSK、OOK和ASK。S2-LP的长途通讯RF链路预算高于140 dB，并契合国际各地（包含欧洲、日本、南亚、印度、我国和美国）适用法规的要求。

　　跟着物联网用例的开展，同一设备将需求更多衔接选项。这将增强设备的可用性、多功用性和可靠性。BLE SoC驱动sub-1Ghz无线电组合估计将有杰出的开展势头，因为它在不献身本钱、功耗和外形尺寸的前提下完结了额定的衔接。意法半导体在两种国际级的无线电技能中选用了该架构，并在客户中取得了巨大反应。

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