移动物联网是基于蜂窝移动通信网络的物联网技术和应用,它借助移动通信网络的广泛覆盖、安全可靠和移动性管理等优势,实现了物与物、物与人的泛在连接。
随着移动通信技术的演进,特别是4G、5G和窄带物联网(NB-IoT)的规模商用,移动物联网在多个领域取得了显著进展。单一网络制式难以满足所有物联网场景对速率、功耗、覆盖和成本的不同需求。例如,高速率业务需要4G/5G网络,低功耗广域网业务依赖NB-IoT或eMTC,而局域物联网则可采用Wi-Fi、蓝牙等技术。因此,多网融合成为移动物联网发展的重要趋势,“多网物联网应用服务”应运而生。
多网物联网应用服务是指通过协同多种通信网络,包括蜂窝网络(2G/3G/4G/5G/NB-IoT)和非蜂窝网络(如LoRa、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等),为物联网终端提供统一接入、管理和服务的能力。这种服务模式能够充分发挥不同网络的技术优势,根据应用场景动态选择或组合网络,实现更优的覆盖、更低的功耗、更合理的成本和更高的可靠性。
在技术实现上,多网物联网应用服务依赖统一的物联网平台,该平台具备多协议适配、连接管理、设备管理、数据聚合和分析等功能。终端设备可以内置多模通信模块,根据网络可用性和业务需求自动切换或并发使用多种网络。平台通过API向应用层开放能力,支撑各类物联网应用。
多网物联网应用服务的典型应用场景包括:
- 智能抄表:水表、电表、气表等可采用NB-IoT进行广覆盖低功耗传输,而在信号盲区或需要高速回传时自动切换到4G网络。
- 车联网:车辆通过5G网络实现低时延高可靠通信,同时利用Wi-Fi进行车载设备数据同步,蜂窝网络提供广域连接保障。
- 工业物联网:工厂内部采用Wi-Fi或工业以太网进行实时控制,远程监控与维护则通过5G/4G网络回传数据。
- 智慧农业:农田传感器通过LoRa等低功耗广域网采集环境数据,经网关聚合后通过蜂窝网络上传至云平台。
- 可穿戴设备:智能手表等设备通过蓝牙连接手机,手机再通过蜂窝网络与云端交互,也可内置eSIM实现独立蜂窝通信。
面向移动物联网的多网融合将向更深层次发展。5G NR与NB-IoT/eMTC的协同、非地面网络(卫星通信)的补充、以及AI驱动的智能网络选择算法,将进一步提升多网物联网应用服务的灵活性和智能化水平。多网管理需要解决网络安全、数据隐私、服务质量和标准化等问题,这需要产业各方共同推进。
移动物联网通过多网融合,能够更好地满足多样化物联网应用的连接需求,推动物联网服务向更广覆盖、更优体验、更低成本的方向演进,为数字经济发展提供有力支撑。