物联网（IoT）正彻底改变和改进我们的工作和生活方式，但只能通过无处不在、灵活和长期的无线连接实现。其核心是名为物联网模块 的微型设备，负责将万物连接到无线网络。物联网模块涉及广泛的无线技术标准，这些标准提供可能影响物联网应用成功的各种功能。那么，您如何为您的解决方案选择合适的物联网模块呢？ 我们从基础开始探讨......
什么是 物联网模块?
物联网模块是嵌入在物体和机器中、连接到无线网络并发送和接收数据的小型电子设备。物联网模块有时被称为“无线芯片”，包含与移动电话相同的技术和数据电路，但没有显示器或键盘等功能。物联网模块的另一个关键差异是它们始终提供连接。这是因为物联网应用程序需要实时自动发送数据，而无需点击发送按钮。此外，它们的设计具有极高的耐用性和使用寿命，需要连续运行十年或更长时间才能使这种商业投资和技术成本获得回报。
为何耐用性在物联网模块中如此重要？
与通常由最终用户携带并在受控环境中使用的消费者设备不同，物联网设备通常在极端环境和偏远地点部署，如港口管理解决方案中的海运集装箱上或水下。由于极端温度、振动和湿度，物联网环境可能会非常严苛。此外，它们通常位于偏远且难以到达的地点，派出技术人员维修的成本过高。 物联网模块必须坚固耐用，无需中断服务即可提供可靠的连接，无论在何地点或使用哪种无线网络。
是否有种更适合物联网应用的无线技术？ 一切都在于应用需求。
从零设计物联网解决方案或借助预制解决方案连接？
物联网解决方案旨在满足独特的客户需求，每个用例都有特定的连接要求。例如，连接数万个全球端点的大型项目与仅连接数百个设备的项目明显不同。具有复杂基础架构的大型项目通常需要定制连接解决方案，满足特定需求并集成物联网模块。但是，规模较小的项目可以利用预先设计和预先认证的物联网终 物联网终端 提供即插即用连接，节省时间和开发费用。无论采用哪种方式，接下来要考虑的因素都是确定实现您业务目标的最佳无线技术。
哪种无线技术标准最好？
物联网模块和物联网终端使用各种无线技术来保持安全无缝的连接。这些技术涉及很广，从适用于联网汽车等高带宽应用的5G、4G和3G蜂窝解决方案，到低功耗广域（LPWAN）解决方案， 例如MTC（机器类通信）、用于智能交通系统、智慧城市应用和企业应用的蓝牙和LoRa。 为每个用例选择具有最佳功能、带宽和价格点的物联网设备是实现业务和收入目标的重要一步。对技术进行选择可能一开始看上去很难，但经验丰富的OEM和开发人员可以逐渐筛选出理想的连接方案， 为每个用例找到最佳匹配技术。
了解一点背景知识总是不错的......
谈到IoT模块，那些类型的连接会发生什么呢？
LTE Cat 1连接、LTE Cat M1连接、LTE Cat NB-IoT连接 ......这些连接类型是什么？ 它们是“类别”的缩写，是指低功耗广域4G无线技术的新标准。 我们为何需要它们？众所周知，蜂窝技术不断发展，日新月异，提供更多带宽，支持更多连接并提供令人惊叹的新功能。在短短二十年的时间里，蜂窝技术已从2G发展到3G再到4G，5G也即将出现。问题是，大多数物联网解决方案并不需要4G炙手可热的速度和扩展性带宽。 当只需要2G功能时，为4G支付没有意义。不幸的是，任何地方都不再支持2G网络，这是令事情变得糟糕的原因。
低功耗广域网（LPWAN）的3 C（低成本、节能、高覆盖）优势
您是否知道，通过简单的软件升级，4G移动网络可在一夜之间成为低功耗广域网？ 我们为何想要低功耗广域网呢？ 因为低功耗广域网可以连接大量物联网对象，通过实现物联网应用的3C来提高安全性、效率和资源管理：
- 低成本: 与宽带LTE相比，低功耗广域网预计将削减超过50％的成本。想想2G或甚至接近WiFi的成本 。
- 节能: 由于PSM、eDRX等特定节能功能（目前传统LTE中不存在），其功率比宽带LTE低100多倍，电池续航时间超过10年。
- 高覆盖: 覆盖增加比宽带LTE高5倍， 可到达室内和地下深处
与宽带LTE相比，基于低功耗广域网4G蜂窝技术优化 “类别”（Cat 1、Cat M、Cat NB-IoT）的新物联网模块可显著节省成本，提高效率和简化设备。 换句话说，Cat 1、Cat M和Cat NB-IoT模块可以高效使用当前的LTE频谱，需要以更低功耗为大多数物联网应用提供所需的连接。这包括智慧城市解决方案、车辆远程信息处理、资产跟踪、智能电表、零售终端、工业和农业监控等等！此外，低功耗广域网设备进行了简化，实现了经济高效的设计; 同时，它们提供更长距离的连接，可到达室内和地下深处。
Cat 1、Cat M和Cat NB-IoT有何区别？
每个蜂窝低功耗广域标准提供不同的功能和特性：
- LTE Cat 1 物联网模块: 提供10Mbps的上行链路速率和5Mbps的下行链路速率以及完整的语音功能，支持移动应用和标准蜂窝连接。
- LTE Cat M 物联网模块: 提供约375kbps的上行链路速率和下行链路速率，语音功能有限，支持移动性的能力有限，室内覆盖和地下覆盖增强，能效提高，电池续航时间长达10年。
- LTE Cat NB-IoT 物联网模块: 提供约50kbps的上行链路速率和下行链路速率，不支持语音或移动性。 它专为水表和电表等固定物联网解决方案而设计，扩展了在室内和地下室的覆盖范围，电池续航时间至少为10年。
物联网模块决策树：为用例选择合适的物联网模块
选择合适的物联网模块将简化开发、加快产品上市时间并最终提高投资回报率。在物联网解决方案设计之初，必须仔细考虑确定解决方案所需的必要功能和潜在市场区域。功能必须与适合业务情况的价格点相匹配。
例如，要设计通过欧洲无线网络传输小数据的产品，具有成本效益的2G或3G GSM模块就可以实现。但是，当您打算在一个地区推出产品并随着时间的推移扩展到世界其他地区时，决策会变得更加复杂。在某些情况下，与大型全球跟踪和追踪解决方案一样，可能需要在所有蜂窝网络（2G、3G、4G和高级LTE）上运行的多模式模块。最初可能花费很高;但是，它简化了解决方案的设计和物流，最终降低了总体拥有成本。还有一些情况是，只需要实现模块规格兼容，就可以采用一个解决方案支持不同无线频段的设计为特定地区开发出物联网解决方案。但在所有情况下，向下一代技术智能迁移都可以实现短期获得低组件价格、长期亦不会花费巨大的优势。无缝演进是关键所在。
物联网模块和连接，物联网生态系统的核心
无处不在的无线网络、各种安全可靠的物联网模块和终端以及灵活的eSIM和按需连接解决方案是连接物联网解决方案所需的关键组件 - 实现该技术无限机遇的第一步。
泰雷兹通过提供可靠连接所需的所有元素简化连接过程。我们的解决方案正帮助创新的行业领导者克服传统障碍，抓住新机遇，改善我们的世界。几十年来，泰雷兹一直在帮助客户为各个物联网用例选择合适的物联网模块和连接解决方案。通过提供物联网连接所需的所有组件 - 物联网模块、终端、嵌入式系统、eSIM、ODC等 - 泰雷兹帮助简化并加快了建立可信连接的过程。有关更多信息或寻求为您的下一个项目选择合适的物联网模块，请随时联系当地代表 。