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探讨:物联网大势下的无线技术各自的特点和应用场景

物联网,物物相连,无线技术的迅速发展为物体之间的信息互通提供了技术支撑,在物联网的普及过程中,无线技术将扮演着越来越重要的角色。本文通过常见的几种LPWAN无线通讯技术(NB-IoT/eMTC/LoRa)对比,探讨物联网大势下的无线技术各自的特点和应用场景。

NB-IoT

NB-IOT全称为Narrow Band-Internet of Things,窄带物联网,NB-IOT属于物联网范畴的一种技术。是由华为主导,并已成为3GPP标准的LPWA技术。NB-IOT基于现有蜂窝网络的技术,可以通过升级现网来快速支持行业市场需求,成为GUL网络上的第四种模式。同时,NB-IOT还具有覆盖广(能覆盖到地下)、电池寿命长(超过十年)、成本低(每个模块不足5美元)、容量大(单个小区能支持10万连接)四大能力。

技术优势

NB-IoT具备四大特点:
1.广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力;
2.具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;

5G与千兆比特(Gigabit)LTE:差异解释

5G即将到来,至少一些运营商是这么认为的。但是,至少在2019年之前,你不会找到能够实际使用5G的手机。而与此同时,其他网络和设备制造商早在2015年就已经开始试用千兆比特(Gigabit)LTE以加快网络速度。随着AT&T试图用“ 5G Evolution(5G 演进)“的计划来吸引消费者,现在越来越难以确切地知道这个世界性的下一代无线网络将会是什么样子的。

我们会很快看到真正的5G吗?千兆比特(Gigabit)LTE是会变差还是和原来的一样好?消费者真的会在手机上使用到它们吗?本文让我们说明这两种网络技术之间的差异,并试图找出答案。

技术标准

几种室内无线定位技术简介

不管是GPS定位技术还是利用无线传感器网络或其他定位手段进行定位都有其局限性。未来室内定位技术的趋势是卫星导航技术与无线定位技术相结合,将GPS定位技术与无线定位技术有机结合,发挥各自的优长,则既可以提供较好的精度和响应速度,又可以覆盖较广的范围,实现无缝的、精确的定位……

随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。因此,专家学者提出了许多室内定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。

室内GPS定位技术

10 大 IoT 安全挑战

随着越来越多 IoT 设备面世,部署在无法控制、复杂且通常恶劣的环境中,保护 IoT 系统面临着大量独特挑战。依据 Eclipse IoT 工作组 2017 年的 IoT 开发人员调查,安全是 IoT 开发人员关注的首要问题。

下面我将介绍我认为 IoT 安全面临的 10 大挑战:

• 保护资源受限的设备
• 授权和验证设备
• 管理设备更新
• 保护通信
• 保证数据隐私和完整性
• 保护 Web、移动和云应用程序
• 保证高可用性
• 检测漏洞和事故
• 管理漏洞
• 预测并抢先预防安全问题

1 – 保护资源受限的设备

许多 IoT 设备拥有有限的存储、内存和处理能力,它们常常需要能够在低功耗条件下运行,比如在使用电池运行时。
高度依赖于加密的安全方法不太适合这些资源受限的设备,因为它们执行复杂加密和解密的速度不足以让它们实时安全地传输数据。

这些设备常常容易受到旁路攻击,比如功耗分析攻击,这些攻击可用来对算法执行逆向工程。相反,资源受限的设备通常仅采用快速、轻量型的加密算法。

IoT 系统应使用多层防御来弥补这些设备局限,例如将设备隔离到单独的网络上并使用防火墙。

智能家居系统结构

智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术,将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全、有效。随着社会全面的信息化、智能化和网络化,智能家居的日益普及将是一种必然。

智能家居作为一个新生事物,目前处于只有初步概念,尚未有任何标准的阶段。

本文为智能家居系统提供一个可能的设计模式以及未来发展的行业方向。

1、整体结构

智能家居的家庭内部结构,需要包含一个嵌入式的智能网关,作为家庭智能家居的核心存在。围绕着智能网关,智能家居可以扩展性的加入各种方式的节点,用于各种对于家用电器/家庭通信设备/安防设备/计费仪表/节能设备/家具等进行控制与数据交互。另外,智能网关需要提供一个人机交互的手段。其内部的关系拓扑结构如下:

窄带物联网NB-IoT协议,必须要了解的十大问题!

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。与使用标准LTE的全部10MHz或20MHz带宽不同,NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

这种更加简化的标准可以为联网设备提供很低的功耗。此外,它可以作为一种软件叠加被部署进任何LTE网络。窄带物联网的资源块能够很好地适配进标准LTE信道或保护带。当运营商重新划分它们较早的2G频谱时,它也能适配进标准的GSM信道。调制采用OFDMA下行链路和SC-FDMA上行链路。

1. 国内运营商拥有的可使用的NB-IoT频段?

窄带物联网NB-IoT协议,必须要了解的十大问题!

2. NB-IoT适合的垂直应用场景有哪些?

干货:5G无线技术,这些你知道吗?

对于2018年的5G网络来说,最重要的五大无线技术中的两个——多重输入多重输出(MIMO)和波束成形(beamforming)——对5G网络一直都非常重要。

MIMO和波束成形

对于LTE/4G,业界正接近时间和频率利用的理论极限。5G无线技术的下一步是利用空间维度,透过向不同方向发射严格聚焦的讯号,尽可能频繁地同时使用任何给定频率。业界在将这两项技术用于5G时,尚需克服挑战。2017年,这两个主题一直在进步和变化,2018年在这两方面可能会看到更多。

MIMO描述了在发送端和接收端将越来越多的天线聚合进越来越密集的数组,以创建更多的数据串流层。同时,波束成形和与波束跟踪紧密相关的技术是将每个讯号引导到接收器的最佳路径上,同时避免讯号干扰。

波束成形将使MIMO效率更高。不过,要应用在5G网络系统,这两种技术都需要做进一步改进。

5G、LPWAN、SDN、NFV、TSN…一文带你看懂物联网“网”的本质

物联网是一个跨界融合的产物,无论是IoT中的各种智能设备、使用的通讯网络、还是分析平台和各类应用,都在进行持续裂变。其中,围绕物联网中“网”展开的一系列技术裂变,已经多到让人应接不暇的地步,因此这篇文章我将聚焦物联网与通信行业接壤的领域,浓缩呈现你所需知道的一切。

5G、LPWAN、SDN、NFV、TSN…这些层出不穷的新鲜名词都与物联网中的“网”有关,你是否对它们有所耳闻?你是否能说出它们的全称?你是否了解它们各自的含义?

好的技术一定符合简谐之美,事物的本质规律也永远是一目了然的,如果一种技术让你觉得眼花缭乱、纷繁复杂,那么要么是你理解偏了,要么是这项技术本身“忽悠”的价值大过实际应用。

为了恢复通讯技术的“简”与“美”,在这篇文章中,我尝试使用最为通俗易懂的语言,让你在不需要大量CT(通信技术)和IT(信息技术)知识的情况下,亦理解这些技术的内涵。从“外行看热闹”到“内行看门道”就是本文的初心了。

一个比喻,串联各种通信领域热词

话不多说,进入正题。为了更直观的体现各种最新通信技术的关系和比较,我以邮寄快递包裹的过程为例进行说明。

物联网黑客:如何再次打破智能家居

随着科技的发展,越来越多的用户开始使用物联网设备了,而且用户在购买这些设备时,往往会选择功能更先进且更丰富的产品。但是从安全社区的角度来看,我们并没有对这些逐渐“渗透”进我们生活的设备给予足够的“关怀”。

虽然近些年来已经有很多安全研究人员对联网设备进行了安全分析,但是安全威胁仍然一直存在,而这些东西肯定会让用户处于安全风险之下。今天,我们将选择一款智能集线器进行分析,这种设备具备多种用途,比如说控制家庭环境中的传感器和设备、用于能源或水利管理、安全监控或用于安全系统之中。

这种小型设备可以从所有与之相连的设备中获取信息,如果当前环境中出现了意外情况,它将会通过手机短信或电子邮件来提醒用户。有趣的是,它还可以连接到本地紧急服务,并根据情况向用户发送警告信息。所以说,如果某人能够入侵这种智能家庭系统并接管家庭控制器的话,这不仅对用户来说是可怕的噩梦,而且还会影响紧急服务的功能。

在我们的分析过程中,我们发现其中存在多个逻辑漏洞,而这些漏洞将成为攻击者可以使用的攻击向量。

物理访问

IPv6技术在泛在网感知延伸层的应用及标准化现状

1 泛在网络基本概念

Ubiquitous(无所不在)源自拉丁语,意为存在于任何地方。1991年Xerox实验室的计算机科学家 Mark Weiser首次提出“泛在计算”(Ubiquitous Computing)的概念,描述了任何人无论何时、何地都可以通过合适的终端设备与网络进行连接,获取个性化信息服务。随着IT技术和通信技术的发展,通信网络将不仅仅要满足人与人之间的通信需求,而且要进一步发展到人与机器(或物体)以及机器到机器之间的通信,并朝着无所不在的网络方向演进。在未来异构的网络环境中,广域网、局域网、车域网、家域网、个域网等不同层次、多种网络技术会彼此互补、融合发展,并在微电子技术、嵌入式技术、短距离通信技术、传感器技术、智能标签技术的支撑下,最终促成“泛在信息社会的实现”。

泛在网是指基于个人和社会的需求,利用现有的和新的网络技术,实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务,泛在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性,为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。

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