Internet Perkara semakin berkembang dan berkembang, walaupun peranti IoT cenderung untuk tidak bergerak. Ini membawa satu set cabaran baharu. Mungkin perkara yang paling penting hari ini ialah bagaimana untuk mendapatkan berbilion-bilion peranti kecil yang bertaburan di seluruh rumah, bandar dan rantaian bekalan untuk berkomunikasi antara satu sama lain tanpa perlu menukar bateri setiap beberapa minggu. Pengguna boleh mengecas telefon pintar dan hab rumah pintar mereka, tetapi penderia wayarles yang digunakan untuk memantau kesihatan mesin, pemuatan kapal kontena dan beribu-ribu perkara lain tidak boleh.
Penderia wayarles yang boleh beroperasi selama berbulan-bulan, bertahun-tahun, malah berdekad-dekad tanpa kehabisan bateri adalah penting untuk masa depan IoT, dan itu bergantung pada gabungan perkakasan yang cekap. , perisian pintar dan teknologi rangkaian yang sesuai.
Ketahui tentang penderia IoT berkuasa rendah
Perkakasan dan perisian IoT menggunakan sedikit tenaga elektrik

Sensor biasanya tidak memerlukan banyak elektrik untuk beroperasi. Jika mereka hanya perlu membaca suhu beberapa kali sehari, penggunaan elektrik hampir boleh diabaikan. Walau bagaimanapun, mereka juga mempunyai dua tugas lain: Memproses data (menggunakan mikropengawal) dan menghantar data ke tempat lain (dengan pemancar frekuensi radio). Ini adalah apabila sensor menggunakan banyak elektrik.
Cara mudah untuk membantu mengekalkan penggunaan kuasa pada tahap minimum adalah dengan memastikan penderia dalam keadaan "tidur" pada kebanyakan masa, dengan menggunakan peranti penggera. Peranti penggera ini hanya akan menggunakan sedikit kuasa sehingga ia menghantar isyarat kepada penderia, menunjukkan bahawa sudah tiba masanya untuk mengukur, memproses dan menghantar isyarat. Semakin kurang kuasa yang digunakan oleh peranti penggera ini, semakin lama penderia akan beroperasi, tidak kira berapa banyak kuasa yang digunakan oleh litar pemprosesan data dan pemancar RF.
![Terdapat keperluan untuk penderia IoT berkuasa rendah Terdapat keperluan untuk penderia IoT berkuasa rendah]()
Secara umum, menghantar sejumlah besar data pada jarak jauh memerlukan banyak tenaga elektrik. Oleh itu, kedua-dua menghantar jumlah minimum data dan menggunakan protokol sambungan kuasa rendah adalah penting. Melakukan beberapa pemprosesan tempatan pada data boleh membantu mengurangkan kuasa yang digunakan semasa penghantaran, tetapi mencari cara terbaik untuk menghantar data adalah lebih sukar, kerana teknologi wayarles yang berbeza akan berprestasi lebih baik. dalam kes yang berbeza. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa pilihan, daripada WiFi yang haus kuasa dan rangkaian selular (seperti GSM, GPSR, LTE, dll.) kepada pilihan kuasa rendah seperti Zigbee dan Sigfox.
Kesambungan penderia IoT menggunakan sedikit kuasa
![Terdapat keperluan untuk penderia IoT berkuasa rendah Terdapat keperluan untuk penderia IoT berkuasa rendah]()
Tidak semua penderia IoT dicipta sama: Sesetengah akan menghantar data merentasi kawasan bandar yang padat, yang lain mungkin digunakan di kawasan pergunungan terpencil. Manusia boleh menggunakan beberapa penderia di rumah dan kilang. Kekerapan di mana penderia beroperasi, serta protokol yang mereka gunakan pada setiap frekuensi, akan berbeza-beza bergantung pada kes penggunaan dan faktor lain, tetapi berikut ialah beberapa protokol yang paling biasa, disenaraikan dalam julat dari pendek hingga panjang.
Gelombang Z
- Julat: 30m - 100m
- Kekerapan: 900MHz
- Kelajuan penghantaran data: 10 - 100bit/saat
Digunakan terutamanya untuk tujuan automasi rumah, Z-wave ialah teknologi berkuasa rendah popular yang menyokong rangkaian mesh dan berjalan pada jalur sub-1GHz, membantu mengurangkan penggunaan kuasa, elektrik dan gangguan daripada peranti lain.
Zigbee
- Julat: 10m - 100m
- Kekerapan: 2.4GHz
- Kelajuan penghantaran data: 250kbit/s
Zigbee setakat ini telah diterima pakai secara meluas dalam Industrial Internet of Things (IIoT) dan pakar dalam mengendalikan rangkaian mesh sensor jarak dekat dengan penggunaan kuasa yang rendah. Ia meminimumkan masa gelombang radio penderia aktif untuk mengurangkan penggunaan kuasa.
Anda boleh melihat lebih banyak lagi: Bandingkan Zigbee dan Z-Wave, dua teknologi wayarles untuk rumah pintar
6LoWPAN
- Skop: Pelbagai
- Kekerapan: Fleksibel
- Kelajuan penghantaran data: 20 - 250kbit/saat
Walaupun sering dianggap sebagai pesaing Zigbee, 6LoWPAN bukanlah protokol aplikasi. 6LoWPAN ialah protokol rangkaian berdasarkan IPv6 , yang bermaksud bahawa setiap peranti yang disambungkan akan mempunyai alamat pengenalan uniknya sendiri. Ini menjadikan 6LoWPAN mudah serasi dengan sistem berasaskan IP sedia ada, dan ia sebenarnya boleh beroperasi pada pelbagai jalur, bukan hanya satu jalur. 6LoWPAN belum diterima pakai secara meluas, tetapi penggunaan kuasanya yang rendah menawarkan beberapa kelebihan keserasian yang hebat.
Bluetooth Tenaga Rendah (BLE)/Bluetooth Smart
- Julat: 20m - 150m
- Kekerapan: 2.4GHz
- Kelajuan penghantaran data: 1Mbps
Bluetooth telah pun disepadukan ke dalam banyak peranti pengguna, dan dengan pengenalan versi berkuasa rendah, ia telah membuat lonjakan besar ke hadapan untuk IoT. Ia menyokong tahap pemprosesan yang lebih tinggi dan julat yang lebih panjang daripada beberapa teknologi lain. Ia boleh menjadi pilihan utama untuk banyak aplikasi terima kasih kepada keserasiannya.
Wi-Fi HaLow
- Julat: Sehingga 1km
- Kekerapan: 900MHz
- Kelajuan penghantaran data: 150Kbps - 18Mbps
Dibangunkan oleh Wi-Fi Alliance sebagai standard berkuasa rendah untuk menyambungkan peranti IoT, HaLow terutamanya bersaing dengan Bluetooth apabila digunakan untuk peranti rumah pintar dan rangkaian sensor. Frekuensi 900MHz memberikan julat yang baik dan keupayaan untuk menembusi halangan. Kadar daya pemprosesan yang sangat tinggi, penggunaan kuasa yang sangat rendah. Ia belum digunakan secara meluas, tetapi diharapkan dapat melaksanakan tugas dengan baik.
Sigfox
- Julat: 3km - 50km (bergantung kepada halangan)
- Kekerapan: 900MHz
- Kelajuan penghantaran data: 100 - 600bit/saat
Untuk pemindahan data kecil, jarak jauh, berkuasa rendah, Sigfox sukar untuk dikalahkan. Bergantung pada persekitaran, ia boleh menghantar data dalam jarak yang jauh. Throughput agak rendah, menjadikannya pilihan yang tidak baik untuk peranti intensif lebar jalur, tetapi bagus untuk instrumen pengukur tujuan umum dan penderia asas. Sigfox boleh didapati secara meluas di Eropah, Amerika Syarikat, Australia dan Asia.
Selular (GSM/GPSR/LTE lwn. LTE-M/NB-IoT)
Kesemuanya dan kadar daya pemprosesan yang tinggi menjadikan rangkaian selular pilihan yang sesuai untuk penderia IoT, tetapi penggunaan kuasa tinggi dan kecenderungannya menjadi sesak walaupun dengan trafik rangkaian dalam persekitaran yang tidak berdaya maju. IoT, menjadikannya tidak popular di kalangan pengeluar penderia kuasa rendah. Itulah sebabnya orang ramai terus berusaha untuk meningkatkan infrastruktur sedia ada untuk menyokong LTE-M (LTE-Machine, yang bermaksud membenarkan penghantaran data IoT masa nyata) dan NB-IoT (NarrowBand -IoT), secara khusus menyasarkan peranti berkuasa rendah dan daya pemprosesan rendah . LTE-M dan NB-IoT, bersama-sama dengan 5G, mungkin akan digunakan dalam banyak aplikasi IoT akan datang.
Teknologi bateri semakin bertambah baik, dan penggunaan pantas rangkaian penderia besar sedang dijalankan dengan baik. Kami telah membuat kemajuan yang mengagumkan dalam membina penderia yang menjimatkan kuasa tanpa mengorbankan prestasi.
Piawaian dengan pangkalan pengguna sedia ada yang besar, seperti Bluetooth, WiFi dan selular, mungkin akan digunakan secara meluas di rumah, manakala aplikasi industri dan lain-lain akan menyasarkan sebarang aplikasi. Teknologi manakah yang paling sesuai untuk situasi di mana ia digunakan?
Mewujudkan rangkaian penderia kuasa rendah akan menjadi lebih dan lebih popular pada tahun-tahun atau bahkan dekad akan datang.