随着越来越多传感器节点通过无线网络连接,对 Wi-Fi *、蓝牙*和ZigBee *。 这类接口可选方案的需求也在不断增加。

 

许多物联网(IoT)应用需要降低成本和功耗、扩大范围,并改进每个路由器或聚合点的设备数量。LoRa 和LTE Cat. 1 应运而生,成为两个领先的可选方案。 虽然这两个接口方案已经被证明获得成功,但还是存在着互操作性、安全性和可管理性相关问题——而这些问题可以通过基于英特尔®物联网平台的网关来解决。

 

LoRa 远程连接众多设备

 

LoRa(远程Long Range的英文缩写)是专为电池供电设备(图1)设计的低功率规格。一个典型的接口可以在50公里范围内以高达50 Kbit / s 数据速率处理大约 65,500 个终端设备。加上 LoRa 的定位能力,人们很容易看出 LoRa 适用于远程低功耗IoT传感应用的原因。

图 1:LoRaWan MAC 位于 LoRa 物理层顶部

 

在LoRA物理层(PHY)之上设置LoRaWAN介质访问控制(MAC),MAC 的作用是控制物理层和对回程网络的访问。 LoRaWAN 采用自适应数据速率(ADR)机制和星状(star-of-stars )拓扑,以保证节点数量增加时的可扩展性。

 

LoRa网关可能需要聚集其他的网络数据,包括蓝牙和Wi-Fi,并执行数据调理和其他数据捣弄。 因此,除了前述的安全性、可扩展性和可管理性之外,LoRa网关还需要高性能。

 

EXPEMB 的SGWMC-X86LR-12132网关(图2)就是个很好的例子。它的设计针对可扩展性,并且支持多种接口和软件服务。除了LoRa 外,该网关还同时支持1-Gbit以太网链路、Wi-Fi、3G / 4G和蓝牙。该网关支持多个无线接口,这点至关重要,因为并不是所有的无线协议都本地支持 IP,因此该网关既可以作为聚合器,也可以作为IP转换器。

图 2 :Embedded Experts网关支持多种接口。

 

该网关建立在Intel® Atom™处理器E3800产品系列上,来实现这一功能。 Intel® Atom™处理器最多可具有 4 个高速内核以及大量的聚合和转换性能。 它的性能还支持该网关包括远程固件更新和多层安全性在内的软件服务,例如TLS和IPSec。

 

虽然LoRA是远程物联网连接规范中的最新产品,但蜂窝网络提供商正在努力降低功耗和成本,以通过授权频段提供IoT连接。 这点很重要,因为LoRa使用未授权频段。

 

在理论上来看,使用授权频段能降低干扰、提高连接的可靠性并加快数据速率。 Telit的LE910模块系列支持这类接口中的一种,即,LTE Cat. 1(图3)。 该模块支持该类别全部 10Mbit / s下行链路和5-Mbit / s上行链路速度,并针对Verizon和AT&T进行了优化。

图 3: Telit LE910 LTE 第 1 类模块支持5 Mbit/s  上行链路中 10 Mbit/s 的下行链路速度。

 

该模块自带 IP 支持,以及UDP / IP 堆栈和HTTP、SMTP、FTP和SSL。它还支持许多服务,例如,模块管理,使移动网络中的 IoT 部署更为有效。它的其他功能还包括多群集(GPS + GLONASS)定位,移动终端空中下载软件升级、MIMO 和接收分集支持。

 

该模块可用于像Quanmax UbiQ-100 系列(图4) 这类网关。除了像Intel® Atom™处理器、HDMI、USB 3.0、USB 2.0和COM端口这类内置功能外,Quanmax还提供集成服务,以整合定制功能,如LTE模块。

图 4: Quanmax UbiQ-100 产品系列可以整合任何 RF 模块。

 

Quanmax网关的软件选项也同样出名。 预加载选项包括安全管理;远程监控管理;无线监控;数据收集和转换等等 。

 

数十亿个节点的无线选项

 

随着物联网增大到数十亿个节点(包括无数的无线传感器),确保每个应用使用正确的网络也变得越来越重要。 就无线传感器而言,LoRa和LTE Cat.1是两个领先的选项。 如需了解更多无线连接理念,请参阅无线接入物联网网关的解决方案目录列表。

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Telit是Intel®物联网解决方案联盟的Associate级会员。 EXPEMB和Quanmax为General级会员。