蜂窝物联网和蓝牙 LE 的协同作用

黎峰吖

蜂窝物联网 (CIoT) 是 Embedded.com 工作人员在过去几年中详细讨论的一个主题，其文章向读者介绍了如何开始使用 LTE-M 和 NB-IoT，以及有关如何快速实现LTE-M 和 NB-IoT 的评论。采用曲线将适用于蜂窝物联网。后一篇文章引用了一项预测，即未来五年内将有 50 亿台 CIoT 设备——考虑到蜂窝作为物联网部署的利基连接技术有多久，这是一个惊人的数字。蜂窝规范的低功耗版本的发布改变了这一切，为爱立信研究报告中预测的那种增长铺平了道路。

无处不在的蜂窝基础设施以及 LTE-M 和 NB-IoT 低功耗蜂窝 IoT 规范的非凡能效品质，使它们成为产品工程师引人注目的选择。但到目前为止，关于这个主题的大部分内容都在真空中着眼于 LTE-M 和 NB-IoT，以便与其他无线技术进行比较和对比。我强烈认为，当您将 LTE-M 和 NB-IoT 与其他技术相结合时，这两种 CIoT 规范的优势会更加引人注目。

在本文中，我将具体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总和的技术组合。

不过，在深入探讨之前，让我们先看看 LTE-M 和 NB-IoT 的质量，它们使它们非常适合这些类型的设备和网络。与手机和平板电脑使用的蜂窝版本的始终在线、耗电大的架构不同，LTE-M 和 NB-IoT 的设计非常有针对性，用于物联网部署，具有电池吸食功能，可为它们提供预计的电池电量寿命10年以上。他们使用蜂窝网络进行数据传输意味着在任何有 LTE 服务的地方都有一个用于 CIoT 的预先存在的基础设施。

结合技术

蜂窝物联网技术本身具有一长串优势，但我想向阅读本文的产品工程师提出的关键点是，与蓝牙结合使用时，CIoT 更加强大、灵活和引人注目。为了说明如何配对这些技术，请考虑利用无处不在的蜂窝基础设施与蓝牙设备相连的蜂窝网关，这些设备利用蓝牙的电池效率、可靠性和其他理想功能。这使节能、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——这种场景在广泛的行业中具有引人注目的用例，包括我在下面讨论的两个。

但结合 CIoT 和蓝牙还有其他优势。将蓝牙与 CIoT 相结合，工程师可以为其网络添加网状网络功能，同时仍将蜂窝塔用作回程基础设施。结合这两种技术还使工程师可以灵活地构建传感器，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进行涉及纽扣电池和本地无线网络的创造性网络部署。

不过，与其对组合技术的特性进行枯燥的讨论，我认为在讨论用例时，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，以下两种应用是不可能或不实用的。我希望这不仅说明了这两种技术在结合时的影响力，而且还激发了读者中超出我在这里概述的其他用例想法。

远程医疗

我将讨论的第一个用例涉及远程患者监控和远程医疗，这在 COVID-19 大流行期间已成为患者和医生之间的重要联系。今年，医疗实践增加了对远程患者监测设备的使用，以收集通常在医生办公室获取的患者信息。使用这些无线设备——包括血压监测器、体重秤和计步器——允许医生密切监测患者的健康数据，而无需患者亲自预约。

对于行动不便或属于 COVID-19 高风险类别的患者，这使医生能够为患者提供有效的远程医疗，其信息与面对面预约时触手可及的信息相同。支持蓝牙的设备与易于设置的蜂窝网关一起运送到患者家中。来自健康设备的数据通过蓝牙信号发送到网关，网关使用无处不在的蜂窝连接通过符合 HIPAA 的安全连接将健康信息传输到医疗实践的 IT 系统。然后，医生和护士访问这些信息，以指导他们对患者做出的医疗决定以及他们通过远程医疗预约进行的讨论。

冷链监控

展示这些组合技术力量的另一个用例是冷链监控，这对于确保从农场到餐桌的食品质量和安全至关重要。蜂窝物联网和蓝牙传感器的组合可用于监控供应链各个阶段的食品温度。连接到农产品或肉类或乳制品配送的蓝牙无线传感器可以监控从食品加工中心到送货卡车的运输过程以及一直到餐馆和超市等目的地的温度 - 每次传感器与蜂窝网关连接时都会提供数据。

作为上述两个用例的后记，我还应该提到，蜂窝物联网还可以在维持非常精确的冷链环境方面发挥重要作用，这不仅在美国国内而且在全球范围内都是 COVID-19 疫苗分发所需的供应链物流往往更加复杂。全球无处不在的蜂窝基础设施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交付温度敏感疫苗，不仅用于在全球交付已批准的 COVID-19 疫苗，还用于旨在改善全球公共卫生的各种其他疫苗。

当蓝牙补充低功耗蜂窝技术时，这些用例只是触及多个行业应用的表面。

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