物聯(lián)網(wǎng)和連接性的結(jié)合將加速智能決策

智慧城市是提高公民生活質(zhì)量和減少碳排放的關(guān)鍵。監(jiān)測(cè)電力、空氣和水質(zhì)以及運(yùn)輸需要在堅(jiān)固、經(jīng)濟(jì)高效的網(wǎng)絡(luò)中使用可靠的低成本傳感器。

公共事業(yè)運(yùn)營(yíng)商是物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 技術(shù)的早期采用者，這些城市需要提高可持續(xù)性并改善市民和游客的生活質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的最大機(jī)遇之一是提高效率和更好地管理自然資源。

了解與天氣相關(guān)的條件(例如雨量和水位)如何實(shí)時(shí)變化有助于更快地準(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)潛在危險(xiǎn)，從而更好地保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施和社區(qū)。連接的傳感器支持這種數(shù)據(jù)捕獲，高級(jí)分析揭示關(guān)鍵見解，并且遠(yuǎn)程連接非常重要，因?yàn)閭鞲衅魈幱趹敉夂蛺毫迎h(huán)境中。

低功耗傳感器和網(wǎng)絡(luò)

由電池或太陽(yáng)能電池供電的低功率無線傳感器可以為此類物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，無論是供水、電力、智能建筑還是物流。電池支持的傳感器可以放置在許多位置以提供盡可能多的數(shù)據(jù)，LPWAN 提供具有數(shù)十年電池壽命的長(zhǎng)距離鏈路，通過避免定期更換電池周期的需要，最大限度地降低部署監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的成本。

所有這些數(shù)據(jù)都可以被提取到機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，這些數(shù)據(jù)庫(kù)可以識(shí)別模式，突出可能即將發(fā)生故障的設(shè)備，并允許更準(zhǔn)確地提供資源。這是優(yōu)化利用日益稀缺的資源和提高城市公民生活質(zhì)量的基本要素。

事實(shí)上，根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇和物聯(lián)網(wǎng)分析聯(lián)合報(bào)告，目前 84% 的物聯(lián)網(wǎng)部署正在解決聯(lián)合國(guó)定義的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo) (SDG) 目標(biāo)。

這些傳感器網(wǎng)絡(luò)以幾種不同的方式在智慧城市的許多地方提供這種可操作的數(shù)據(jù)。早期的實(shí)施已經(jīng)看到用于智能路燈、空氣質(zhì)量傳感器和交通監(jiān)控的 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)。

所有這些數(shù)據(jù)都可以被提取到機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，這些數(shù)據(jù)庫(kù)可以識(shí)別模式，突出可能即將發(fā)生故障的設(shè)備，并允許更準(zhǔn)確地提供資源。

LPWAN 網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離和低功耗允許將傳感器放置在最有意義的位置以提供必要的數(shù)據(jù)，而不是根據(jù)可用功率或連接性放置。這些傳感器鏈接到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)反饋到企業(yè)軟件系統(tǒng)中以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

網(wǎng)絡(luò)的范圍和強(qiáng)大的設(shè)計(jì)意味著只需要幾個(gè)網(wǎng)關(guān)即可覆蓋一個(gè)城市，這些網(wǎng)關(guān)可以由市政府、LPWAN 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商甚至擁有寬帶連接的公民在方便的位置快速輕松地推出。網(wǎng)關(guān)。

隨著城市努力變得更加可持續(xù)，公共照明基礎(chǔ)設(shè)施提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，通過基于云的監(jiān)控和管理以及與智能計(jì)量等其他城市物聯(lián)網(wǎng)功能的集成來提高能源效率。

智能建筑

智能建筑中的傳感器可以提供更多關(guān)于哪里需要資源的數(shù)據(jù)。城市需要優(yōu)化資源的使用，因?yàn)樗鼈兺ǔＯ淖疃嗟哪茉床a(chǎn)生最多的廢物。配電網(wǎng)難以平衡生產(chǎn)與消費(fèi)。從 LPWAN 網(wǎng)絡(luò)提供高度準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)使提供商能夠采取更靈活和敏捷的管理方法，將關(guān)鍵決策基于可操作的數(shù)據(jù)。

使用sub-GHz LPWAN網(wǎng)絡(luò)可提高室內(nèi)滲透率，允許傳感器監(jiān)控房間占用率，并允許建筑系統(tǒng)管理溫度、濕度和照明，從而最有效地利用資源。

從 LPWAN 網(wǎng)絡(luò)提供高度準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使供應(yīng)商能夠采取更靈活、更敏捷的管理方法，將關(guān)鍵決策基于可操作的數(shù)據(jù)。

通過在歐洲以 868MHz 或在美國(guó)以 912MHz 運(yùn)行的低功率鏈路，這些傳感器甚至可以自供電，從建筑物中收集光能或熱能。

還有一種趨勢(shì)是使用 2.4GHz 頻段，該頻段也被 wifi 和 Zigbee(或現(xiàn)在稱為 Matter)等其他協(xié)議占用。使用來自 LPWAN 網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)固協(xié)議以及來自世界任何地方的單一 2.4GHz 設(shè)計(jì)帶來的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，可以為使用電池支持傳感器的智能建筑提供成本更低、更可靠的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

智能家居網(wǎng)絡(luò)

智能建筑 LPWAN 技術(shù)也正在進(jìn)入家庭。雖然 wifi 和藍(lán)牙是主要的智能家居技術(shù)，但 LPWAN 技術(shù)也用于為各種智能設(shè)備提供可靠的監(jiān)控和設(shè)置。例如，借助智能揚(yáng)聲器中的 LPWAN 技術(shù)，可以輕松地將智能設(shè)備添加到家庭網(wǎng)絡(luò)中。

這種能力正在以多種方式進(jìn)一步擴(kuò)展。將智能揚(yáng)聲器用作具有遠(yuǎn)距離的 LPWAN 網(wǎng)關(guān)，可以獲取來自相鄰傳感器的數(shù)據(jù)，從而對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行更多分析。

雖然wifi和藍(lán)牙是主要的智能家居技術(shù)，但 LPWAN 技術(shù)也用于提供可靠的監(jiān)控。

例如，Amazon的Sidewalk項(xiàng)目就是這樣做的，它在城市周圍提供了一個(gè)智能揚(yáng)聲器網(wǎng)絡(luò)，充當(dāng)從人行道及其他地方收集數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)。

提供相同功能的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)也在出現(xiàn)。通過正確的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和激勵(lì)措施，還可以向鄰居和地方當(dāng)局提供在房屋中設(shè)置的用于收集傳感器和安全數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)，以提供安全的數(shù)據(jù)收集服務(wù)。

供應(yīng)鏈管理和物流

智能傳感器網(wǎng)絡(luò)也可用于整個(gè)物流鏈，跟蹤從工廠到智慧城市再到零售的產(chǎn)品。借助標(biāo)準(zhǔn)化的 LPWAN 技術(shù)，用于在設(shè)備通過生產(chǎn)線時(shí)跟蹤設(shè)備的相同低成本傳感器可用于在設(shè)備運(yùn)送到在線分銷倉(cāng)庫(kù)或商店并運(yùn)送到客戶時(shí)安全地跟蹤設(shè)備。

來自傳感器的數(shù)據(jù)甚至可用于設(shè)置智能家居中的設(shè)備并設(shè)置任何保修或擔(dān)保安排。

物聯(lián)網(wǎng)分析和連接技術(shù)的結(jié)合將加速智能決策并提高整體響應(yīng)時(shí)間，以優(yōu)化資源和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害。

如果設(shè)備在運(yùn)輸途中或從倉(cāng)庫(kù)、商店或家中被盜，LPWAN 傳感器可以提供位置，甚至可能禁用操作，阻止盜竊并減少浪費(fèi)。憑借低功耗運(yùn)行，微型紐扣電池可提供多年的這種能力。

雖然這些跟蹤傳感器可以利用國(guó)家 LPWAN 網(wǎng)絡(luò)，但它們?cè)絹碓蕉嗟乩弥悄芗揖泳W(wǎng)絡(luò)來提供位置數(shù)據(jù)。智慧城市中的鄰里網(wǎng)絡(luò)可以獲取來自一個(gè)單元的跟蹤數(shù)據(jù)，以在交付期間和其他時(shí)間(如有必要)以最低成本提供實(shí)時(shí)更新。

實(shí)現(xiàn)LPWAN的價(jià)值

對(duì)于智慧城市來說，低功耗、遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值才剛剛實(shí)現(xiàn)。低功耗、有電池支持或無電池的傳感器可以提供對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供優(yōu)化整個(gè)城市稀缺資源所需的數(shù)據(jù)，減少浪費(fèi)并節(jié)省成本。

物聯(lián)網(wǎng)分析和連接技術(shù)的結(jié)合將加速智能決策并提高整體響應(yīng)時(shí)間，以優(yōu)化資源和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害。

雖然這些網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)推出，但通過新興的商業(yè)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)在智能家居中本地實(shí)施也有趨勢(shì)。

這些是通過sub-GHz網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程功能實(shí)現(xiàn)的，為本地傳感器提供連接并跟蹤整個(gè)智慧城市的供應(yīng)鏈管理，而 2.4GHz 版本有助于監(jiān)控和優(yōu)化智能建筑的使用。

本文作者：Alistair Fulton：Semtech 無線和傳感產(chǎn)品集團(tuán)副總裁兼總經(jīng)理