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怎样降低工业物联网设备成本

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-28  来源:21IC电子网  浏览次数:1353
       不久前,健身追踪器和智能电器等消费者设备在物联网上风靡一时,如今,关注的重点已经转向工业物联网设备。农场无人机正被用来监控农作物和牲畜;机器人正在工厂车间高效、智能和安全地来回移动;智能电表正在帮助城市更好地管理资源。

       这些设备不是科幻小说,它们已经成为现实。

       工业物联网(IIoT)是物联网生态系统中增长最快的一部分。Grand View Research预测,到2025年,全球IIoT市场将从2016年的1160亿美元飙升至9332亿美元。实现这种增长需要关键技术支持,尤其是适合IIoT连接的无线网络连接技术。这里有一个问题,IIoT与消费者物联网不同,这使得一些更传统的无线连接技术有所欠缺,尤其是在平衡设备所需的性能和成本方面。

       与许多消费者物联网设备不同,那些用于IIoT的设备通常需要关键任务性能、强大的覆盖范围、可扩展性和可靠的安全性。这些要求和实现这些要求的低成本往往与现有模块价格相抵触。

将IIOT与NB-IOT连接起来

       一种能够在功能和价格之间实现良好平衡的无线技术是窄带物联网(NB-IoT)。它与其他低功耗广域网(LPWAN )技术的不同之处在于,它能够显著优化设备功耗、系统容量和频谱效率,尤其是在农村地区和高层室内设施中;它还支持超过10年的电池使用寿命,适用于各种用例;由于NB-IoT使用许可频率,它可以与LTE和GSM等传统蜂窝宽带技术共存,这使得它能够享受与移动网络相同的安全和隐私性能。

怎样降低工业物联网设备成本

       显然,NB-IoT具有适用于IIoT的功能,但是它的价格呢?

       起初,NB-IoT模块成本与GSM/GPRS相当,但其目标价格不到5美元。随着模块需求的增加,成本也开始迅速下降,一个主要原因是NB-IoT的底层技术比GSM/GPRS简单得多。因此,与LTE、3G或GSM模块相比,NB-IoT模块的生产更具成本效益。

       这对模块/产品制造商和物联网设备制造商来说都是好消息,但是模块成本仅仅是产品成本的一部分,它还包括运行成本、测试成本以及一旦模块嵌入到产品中并在现实世界中运行时任何产品故障或召回的成本。

在NB-IoT设备中,这些额外成本究竟如何避免或减少?以下是几个小技巧:

       明智的硬件选择:为了实现较低的NB-IoT设备成本,制造商可以选择使用成本较低的组件,或者简化硬件设计。为了确保这些降低成本的措施不会损害设备可靠性,请确保正确定位设备性能。

       确保设备可靠性:为了将服务和召回成本降至最低,设备供应商必须开发可靠的NB-IoT设备。这些设备必须运行10年或更长时间,完全无人值守,并且能够在物联网服务器出现故障时自行恢复。确保可靠性的一种方法是在实验室和生产线上测试不同现实场景下的NB-IoT设备,并具有高度的可重复性。设备供应商还需要测试负面场景,如物联网服务器停机或连接故障,以确保设备能够自行恢复而不会过度消耗电力。

       选择合适的测试设备:模块开发和生产过程中的测试成本会显著影响其价格,仔细选择合适的测试设备有助于降低成本。

       使用涵盖整个产品生命周期的集成技术,从设计到制造再到一致性测试,可以帮助最大限度地减少测试设备的资本支出。而且,随着用户需求的变化,该技术可以通过硬件和/或软件轻松升级,那么资本投资就可以得到有效保护。

总结

       在物联网设备功能和价格之间找到最佳平衡通常比人们想象的要困难得多。对于希望在工业物联网(IIoT)中获得经济回报的任何模块/产品制造商来说,这是至关重要的。NB-IoT技术提供的功能和预期价格有望使其成为IIoT的理想选择,但必须采取额外措施以降低整体设备成本。做出正确的硬件决策,仔细选择测试设备并进行正确测试是模块/产品制造商和设备制造商可以做的几件事,以便他们从整体NB-IoT设备成本中获得真正利益。
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