蜂窝物联网和蓝牙LE的协同作用

蜂窝物联网(CIoT)是Embedded.com员工在过去几年中详细讨论的主题,其文章对读者进行了教育。 如何开始使用LTE-M和NB-IoT关于蜂窝物联网的采用曲线将有多快的评论。后一篇文章引用了一个预测,即未来五年内将有50亿台CIoT设备–考虑到蜂窝技术是用于IoT部署的利基连接技术已有多长时间,这一数字是惊人的。低功耗版本蜂窝技术规范的发布改变了所有这些情况,为爱立信研究报告中预测的增长方式铺平了道路。

LTE-M和NB-IoT低功耗蜂窝IoT规范的蜂窝基础设施无处不在以及非凡的能效质量使它们成为产品工程师的理想选择。但是到目前为止,有关该主题的大部分文章都在真空中考察LTE-M和NB-IoT,以便与其他无线技术进行比较和对比。我强烈感到,当您将LTE-M和NB-IoT与其他技术结合使用时,这两个CIoT规范的优势会更加引人注目。

在本文中,我将专门讨论为什么工程师应该考虑将LTE-M和NB-IoT与低功耗蓝牙(LE)结合起来,创建影响大于各部分之和的技术组合。

不过,在深入探讨之前,让我们先来看一下LTE-M和NB-IoT的品质,这些品质使它们非常适合这些类型的设备和网络。与电话和平板电脑所使用的蜂窝电话版本的永远在线的,耗电量大的架构不同,LTE-M和NB-IoT是专门为在IoT部署中使用而设计的,具有吸电池功能,可为他们提供预计的电池电量寿命10年以上。而且,他们使用蜂窝网络进行数据传输意味着在任何地方都存在用于CIoT的预先存在的基础架构 有LTE服务。对于那些想要更深入地了解这些优势和功能的人,请参阅此 我合着的白皮书 与Laird Connectivity的同事一起。

结合技术

蜂窝物联网技术本身具有很长的优势,但是我想让产品工程师阅读本文的重点是,与蓝牙结合使用时,CIoT更加强大,灵活且引人注目。为了说明如何进行技术配对,请考虑利用蜂窝网关与蜂窝设备连接的无处不在的蜂窝网关,而蓝牙设备利用蓝牙的电池效率,可靠性和其他所需功能。这使高能效,低成本,电池供电的蓝牙设备能够使用几乎无处不在的蜂窝基础设施进行数据传输-这种情况在众多行业中都有引人注目的用例,其中包括以下我要讨论的两个案例。

但是将CIoT和蓝牙结合起来还有其他优势。将蓝牙与CIoT相结合,使工程师可以在其网络中增加网状网功能,同时仍将蜂窝塔用作回程基础架构。结合这两种技术,工程师还可以灵活地设计传感器,以实现给定应用所需的最低能耗,同时仍支持连接到云的聚合器设备。 CIoT和蓝牙的这种结合还使工程师可以在远程传感器节点级别上进行涉及币形电池和本地无线网络的创造性网络部署。

但是,我认为与其讨论组合技术的功能,还不如对它进行简单的讨论,而在讨论用例时,这种可能性更加明显。如果没有低功耗蜂窝技术和蓝牙技术的结合,以下是两个不可能或不可行的应用。我的希望是,这不仅说明了两种技术结合在一起时的影响力,而且还激发了读者中超出我在此概述的用例的其他想法。

远程医疗

我将讨论的第一个用例涉及远程患者监视和远程医疗,这已成为COVID-19大流行期间患者与医生之间的重要纽带。为了收集通常在医生办公室获取的患者信息,今年医疗实践增加了对远程患者监视设备的使用。使用这些无线设备(包括血压计,体重计和计步器),使医生可以密切监视患者的健康数据,而无需患者亲自预约。

对于行动不便的患者或COVID-19处于高风险类别的患者,这使医生可以为患者提供有效的远程医疗服务,这些患者拥有与亲临预约即可触及的相同信息。具有蓝牙功能的设备与易于设置的蜂窝网关一起被运送到患者家中。来自健康设备的数据通过蓝牙信号发送到网关,该网关使用无处不在的蜂窝连接性,通过与HIPAA兼容的安全连接到医疗机构的IT系统传输健康信息。然后,医生和护士会通过远程医疗预约访问该信息,以指导他们做出的有关患者的医疗决定以及所进行的讨论。 CIoT和蓝牙通过具有蓝牙功能的健康设备使该应用程序具有更长的电池寿命和患者家中的可靠性连接,并通过具有蜂窝功能的网关安全地将数据传输到医疗机构。

冷链监控

另一个说明这些组合技术强大功能的用例是冷链监控,这对确保食品从农场到餐桌的质量和安全至关重要。蜂窝物联网和支持蓝牙的传感器的组合可用于监控供应链中每个阶段的食品温度。连接到农产品或肉类或奶制品交付的蓝牙无线传感器可以监控食品加工中心的温度,通过运输卡车的运输过程,一直到餐馆和超级市场等目的地,每次传感器与蜂窝网关连接时就可以传输数据。低成本蓝牙传感器与战略性放置的蜂窝网关相结合,可确保食物以其他无线技术不可能或不具有成本效益的方式保持在适当的温度范围内。

作为上述两个用例的后记,我还应该提到,蜂窝物联网在维持COVID-19疫苗不仅在美国国内而且在全球范围内分发所需的非常精确的冷链环境中也可以发挥重要作用。供应链物流通常更加复杂。电池基础设施的普遍存在为全球提供了一个全球平台,用于无线监控温度以及将用于位置跟踪的其他无线技术。这种技术组合可以确保有效地递送对温度敏感的疫苗,不仅可以在全球范围内提供已批准的COVID-19疫苗,而且还可以用于旨在改善世界范围内公共卫生的多种其他疫苗。

这些用例只是跨越多个行业的应用程序的表面,而当蓝牙补充了低功耗蜂窝技术时,这是可能的。


乔纳森·凯(Jonathan Kaye) 是at的产品管理高级总监 Laird连接。 Kaye在公司担任该职务期间,是Laird Connectivity的嵌入式无线连接解决方​​案的首席开发人员。在十年前加入Laird Connectivity之前,他在嵌入式无线和产品设计领域拥有20多年的经验,包括在EZURiO和Lever Technology的职位。

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