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  • 物联网技术

    2019-04-11 11:02:26
    请访问以下连接,读原创文章。 MQTT-Apollo搭建介绍 https://blog.csdn.net/ddxxii/article/details/80890293 从零开始搭建物联网平台 https://blog.csdn.net/FanMLei/article/details/83687556 niagara架构...

    MQTT主要用于物联网

    请访问以下连接,读原创文章。

    MQTT-Apollo搭建介绍

    https://blog.csdn.net/ddxxii/article/details/80890293

    从零开始搭建物联网平台

    https://blog.csdn.net/FanMLei/article/details/83687556

     

    niagara架构入门级理解

    https://blog.csdn.net/wzhqazcscs/article/details/78609415

    Obix简介

    https://blog.csdn.net/daye0209/article/details/80923918

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  • 分析计算机物联网技术在各个领域应用分析计算机物联网技术在各个领域应用摘要:在科学技术快速发展背景下,进一步的提升信息化水平,计算机物联网技术在社会生活各个领域运用广泛,给人们的生产生活带来许多的便利。...

    分析计算机物联网技术在各个领域应用

    分析计算机物联网技术在各个领域应用

    摘要:在科学技术快速发展背景下,进一步的提升信息化水平,计算机物联网技术在社会生活各个领域运用广泛,给人们的生产生活带来许多的便利。为此,加强对计算机物联网技术的研究有着重要意义。该文主要研究了物联网技术的内涵,并分析了计算机物联网技术在社会各个领域的运用,希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

    关键词:计算机;物联网技术;领域;应用

    中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)07-0261-02

    近些年,我国的科学技术水平日益提升,面对越来越激烈的市场竞争,各行各业日益重视信息化技术的运用,希望以此来提高行业技术水平,其中,基于信息时代背景下,作为一项新型技术,计算机物联网技术在社会各个领域有着十分广泛的运用,诸如电子商务领域、教育领域与交通领域等,进一步的推进各行各业信息化水平提高。以下围绕着计算机物联网技术的基本内容展开简单分析与探讨:

    1 计算机物联网技术概述

    在科学技术的快速发展背景下,计算机物联网技术日益完善,在社会各个领域运用广泛,不断的推进社会经济建设快速发展。然而,较之于西方发达国家,我国的计算机物联网技术各方面有待成熟。虽然如此,我国的计算机物联网技术有着极为广泛的发展前景。为此,有关部门务必要加大对研究与开发计算机物联网技术的资金投入,加强对计算机物联网技术的研究与创新,推进计算机物联网技术在社会各个领域的运用,从而促进社会各行各业的健康发展。现阶段,社会各个领域中广泛的运用计算机物联网技术,比如教育领域、电子商务领域以及农业领域等。

    2 计算机物联网的重要技术

    1)网络通信技术

    近年来,计算机物联网技术发展速度飞快,其中,网络通信技术是计算机物联网技技术的关键性技术,而网络通信技术具体指的是无线技术、网关技术以及有线技术等,而M2M技术是一项关键的网络通信技?g,这项技术可以由BlueTooth、RFID、Wi-Fi等近距离传输技术相结合,该技术的应用为物联网信息传递奠定了技术基础。

    2)云计算

    云计算技术可以在不同计算机之中分布丰富的计算资源,允许用户自主的切换资源,并根据自身的需要访问专门的计算机系统。为此,云计算技术在物联网系统中的运用可以借助于网络与计算机实体相整合,从而显著的提升计算能力。

    3)射频识别技术

    射频识别技术又可称之为电子标签,是物联网的重要部分,该技术通过运用射频信息进行物联网信息的传输,进而实现对这些信息的识别,其中,射频识别技术主要由天线、标签以及阅读器等几个部分构成,这一技术通过采用先进的技术方式对处于不同状态之下的各种物体进行有效识别。该技术不仅具有良好的抗干扰能力,而且资源消耗较低,所以该技术的运用范围较为广泛。

    3 计算机物联网技术在社会各个领域中的运用

    1)运用于电子商务领域

    计算机物联网技术在电子商务领域发挥着重要作用,尤其是推进商品管理以及物流配送效率的提升。通过计算机物联网技术的运用构建起商品跟踪信息系统,可以大大的提升商品管理的准确性与效率。其中,就商品管理方面来说,该技术的运用借助于IP技术对商品进行有效的标识,实现对商品的实时管理与动态监控,从而推进商品管理质量与水平提升。与此同时,在商品管理之中运用计算机物联网技术,便于广大的消费者了解关于商品的各方面信息,如生产产地、生产日期等,这样有助于消费者高效的根据自身需要快速地选择商品。

    从物流配送方面来说,通过计算机物联网技术的运用,便于各大商品进行商品的线上销售,可以做到对消费者方位以及商品库存等方面信息的了解,并在此基础上根据就近、快速以及准确的原则将商品发出。与此同时,通过计算机物联网技术以及传感器的运用构建起商品仓库,既有效地保障了商品存储的安全性,又便于商家及时的处理商品。除此之外,对于商品的运输,通过传感器的运用便于商家与消费者加强对商品状态的掌握。此外,利用GPS技术便于物流配送中心对车辆位置以及状态进行实时的监控,且便于消费者加强对商品位置的了解。与此同时,对于商品的配送,配送人员可以利用3G、4G手持终端根据商品的信息对配送线路进行合理规划。同时,通过POS机的运用利于配送人员将物品配送结果及时的反馈至物流配送系统。

    2)运用于在教育领域

    计算机物联网技术在教育领域中运用范围,其主要运用于信息化教育管理以及实践教学之中。随着社会的进步与发展,对于学生的实践能力要求较高。为此,教育领域越来越重视开展实践教学工作,目的是提升学生的实践能力与自主学习能力。然而,现实情况是由于受到多种外界因素的影响,实践教学工作往往无法顺利进行,以至于实践教学水平与质量无法得到提高。所以,为了保障实践教学的水平,可以通过计算

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  • 物联网技术协议

    千次阅读 2018-04-10 10:57:46
    物联网技术发展了不少年头,但依然处在一片混沌之中。要实现真正的互联互通,通信协议是重要的一环。然而,当前的物联网通信协议可谓是百家争鸣,各有千秋,让人眼花缭乱。 我个人将物联网通信协议大致分为两...

    物联网技术发展了不少年头,但依然处在一片混沌之中。要实现真正的互联互通,通信协议是重要的一环。然而,当前的物联网通信协议可谓是百家争鸣,各有千秋,让人眼花缭乱。

    我个人将物联网通信协议大致分为两大类,一类是接入协议,一类是通讯协议。

    接入协议一般负责子网内设备间的组网及通信;

    通讯协议主要是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议,负责设备通过互联网进行数据交换及通信。

    这个分类只是为了方便,并非标准。

    接入协议

    目前市场上常见的接入协议有zigbee、蓝牙以及wifi协议等等

    zigbee

    zigbee目前在工业控制领域应用广泛,在智能家居领域也有一定应用。它有以下主要优势:

    1.低成本。zigbee协议数据传输速率低,协议简单,所以开发成本也比较低。并且zigbee协议还免收专利费用。

    2.低功耗。由于zigbee协议传输速率低,节点所需的发射功率仅1mW,并采用休眠+唤醒模式,功耗极低。

    3.自组网。通过zigbee协议自带的mesh功能,一个子网络内可以支持多达65000个节点连接,可以快速实现一个大规模的传感网络。

    4.安全性。使用crc校验数据包的完整性,支持鉴权和认证,并且采用aes-128对传输数据进行加密。

    zigbee协议的最佳应用场景是无线传感网络,比如水质监测、环境控制等节点之间需要自组网以相互之间传输数据的工业场景中。在这些场景中zigbee协议的优势发挥的非常明显。目前国内外很多厂商也将zigbee运用在智能家居方案中。

    蓝牙

    蓝牙协议大家都非常熟悉了,特别是随着蓝牙4.0协议推出后发展迅速,目前已经成为智能手机的标配通信组件。蓝牙4.0之所以在近几年发展迅速,主要有以下两点原因:

    1.低功耗。我认为这个是蓝牙4.0的大杀器,使用纽扣电池的蓝牙4.0设备可运行一年以上,这对不希望频繁充电的可穿戴设备具有十分大的吸引力。当前基本世面上的可穿戴设备基本都选用蓝牙4.0方案。

    2.智能手机的普及。近年来支持蓝牙协议基本成为智能手机的标配,用户无需购买额外的接入模块。

    WiFi

    wifi协议和蓝牙协议一样,目前也得到了非常大的发展。由于前几年家用wifi路由器以及智能手机的迅速普及,wifi协议在智能家居领域也得到了广泛应用。wifi协议最大的优势是可以直接接入互联网。相对于zigbee,采用wifi协议的智能家居方案省去了额外的网关,相对于蓝牙协议,省去了对手机等移动终端的依赖。

    相当于蓝牙和zigbee,wifi协议的功耗成为其在物联网领域应用的一大瓶颈。但是随着现在各大芯片厂商陆续推出低功耗、低成本的wifi soc(如esp8266),这个问题也在逐渐被解决。

    通讯协议

    以上讲的都是物联网设备接入协议,对于物联网,最重要的是在互联网中设备与设备的通讯,下面重点跟大家分享下现在物联网在internet通信中比较常见的通讯协议。

    HTTP

    HTTP协议是典型的CS通讯模式,由客户端主动发起连接,向服务器请求XML或JSON数据。该协议最早是为了适用web 浏览器的上网浏览场景和设计的,目前在PC、手机、pad等终端上都应用广泛,但是我认为其并不适用于物联网场景。在物联网场景中其有三大弊端:

    1.由于必须由设备主动向服务器发送数据,难以主动向设备推送数据。对于单单的数据采集等场景还秒抢适用,但是对于频繁的操控场景,只能通过设备定期主动拉取的的方式,实现成本和实时性都大打折扣。

    2.安全性不高。web的不安全相信大家都是妇孺皆知,HTTP是明文协议,在很多要求高安全性的物联网场景,如果不做很多安全准备工作(如采用https等),后果不堪设想…

    3.不同于用户交互终端如pc、手机,物联网场景中的设备多样化,对于运算和存储资源都十分受限的设备,http协议实现、XML/JSON数据格式的解析,都是“mission impossible”。

    websocket

    websocket是HTML5提出的基于TCP之上的可支持全双工通信的协议标准,其在设计上基本遵循HTTP的思路,对于基于HTTP协议的物联网系统是一个很好的补充。

    CoaP

    COAP协议的设计目标就是在低功耗低速率的设备上实现物联网通信。coap和HTTP协议一样,采用URL标示需要向发送的数据,在协议格式的设计上也基本是参考HTTP协议,非常容易理解。同时做了以下几点优化:

    采用UDP而不是TCP。这省去了TCP建立连接的成本及协议栈的开销。

    将数据包头部都采用二进制压缩,减小数据量以适应低网络速率场景。

    发送和接受数据可以异步进行,这样提升了设备响应速度。

    MQTT

    MQTT在协议设计时就考虑到不同设备的计算性能的差异,所以所有的协议都是采用二进制格式编解码,并且编解码格式都非常易于开发和实现。

    MQTT最小的数据包只有2个字节,对于低功耗低速网络也有很好的适应性。

    MQTT有非常完善的QOS机制,根据业务场景可以选择最多一次、至少一次、刚好一次三种消息送达模式。

    MQTT运行在TCP协议之上,同时支持TLS(TCP+SSL)协议,并且由于所有数据通信都经过云端,安全性得到了较好地保障。

    大家可以发现,当前的物联网通信协议真的是百花齐放,没有任何协议能够在市场上占有统治地位。无论是WIFI 、蓝牙、亦或是MQTT、HTTP都是设备进行数据通讯和交换的通道,规定的是通讯的格式;而通讯的内容的统一才是实现互联互通的关键。

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  • 物联网技术对比

    2018-04-03 19:58:00
    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...

    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。

    做物联网无线开发,不知道这几种技术对比怎么行?

    技术优势

    NB-IoT具备四大特点:

    一是广覆盖,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;

    二是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;

    做物联网无线开发,不知道这几种技术对比怎么行?

    三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;

    四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元。

    NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IOT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式,与现有网络共存。

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    应用场景

    NB-IOT最常应用于智能水表、智能停车、宠物智能跟踪三大典型应用场景,在NB-IOT的后期规划中,还会涉及到智能自行车、智能烟雾检测器、智能垃圾桶、智能路、智能售货机等方面。

    面临的挑战

    第一,互操作和一致性问题。2015年,NB-IoT的主要成员,包括沃达丰、爱立信、Telefonica和GSMA开展了面向NB-IoT设备的简单的互操作和一致性认证试验。沃达丰还在英国纽伯里建立了专用NB-IoT实验室,2016年下半年在德国杜塞尔多夫继续开放进一步的实验室研究。

    第二,部署和长期支持。NB-IoT部署的最大问题是时间和成本,85%的企业基站可支持NB-IoT,只需进行软件的升级,但对基站陈旧的网络运营商,则需对硬件进行升级。这将导致NB-IoT网络建设的成本增加和时间消耗。另一个问题是全球M2M漫游。理论上,运营商需支持三种标准,分别是:CAT-M,EC-GSM,NB-IoT,以及GPRS。

    第三,应用和商业模式。为了建立NB-IoT应用和商业模式,移动通信行业需要尽快建立合作伙伴生态圈。例如:德国电信已在柏林和波兰的克拉科夫建立了NB-IoT原型枢纽,这些枢纽被纳入孵化器中,为开发者提供快速学习的环境,激励新的商业模式思考、缩短产品市场化的时间。

    第四,与LPWAN(低功耗广域物联网)技术的竞争。LoRa和Sigfox已被证明是重要的发展技术,其中,Sigfox已在24个国家投入使用,LoRa继续在一些国家、专网和社区网建设中使用。由于NB-IoT在近期内不会大规模部署,其它技术竞争者仍有机会确定自己的市场定位。

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    目前,NB-IoT的市场普及在各国间存在差异。在许多国家,潜在的运营商可能面临来自非移动LPWAN网的强有力竞争。例如,在荷兰,KPN已建立了国家LoRa网,在这种情况下,它可能不太会采用NB-IoT。

    第五,确定正确的市场进入战略。LPWAN的应用具有在非常规的间隔中发送小数据有效载荷的特性。潜在的用户可能需要更多低价值的服务。在这种情况下,NB-IoT运营商需要开发相应的战略,应对这样的市场需求。主要策略包括:建立市场与品牌间的平衡;扩大市场占有率,不仅限于传统的M2M业务;在低端市场避免成本价格战,侧重于可控制价格溢价的应用;探索新商业模式以创造价值,加强垂直行业合作。

    第六,定价计划的设计,主要是物联网数据计划。目前,运营商仍在尝试中。例如:韩国电信最近推出覆盖全国的LoRa网,推出6种数据计划,每一计划对应于使用不同频段的数据应用。它的定价模式是:LoRa的数据计划价格只相当于基于LTE的物联网业务的十分之一。在拥有LoRa或Sigfox业务的国家,NB-IoT的资费不得不保持合理的竞争区间。而在英国,由于没有国家LPWAN网络,NB-IoT运营商在设计定价结构时,会有更多回旋余地。

    此外,低速数据传输、隐私和安全、IT系统的转换时间等问题,都将限制其发展。

    eMTC

    LTE-M,即LTE-Machine-to-Machine,是基于LTE演进的物联网技术,在R12中叫Low-Cost MTC,在R13中被称为LTE enhanced MTC,即eMTC,旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。eMTC基于蜂窝网络进行部署,支持上下行最大1Mbps的峰值速率,属于物联网中速率,其用户设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽,可以直接接入现有的LTE网络。

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    技术优势

    窄带LTE其中最主要的几个特性。

    第一,系统复杂性地大幅度降低,复杂程度及成本得到了极大的优化。

    第二,功耗极度降低,电池续航时间大幅度增强。

    第三,网络的覆盖能力大大加强。

    第四,网络覆盖的密度增强。

    eMTC具备LPWA基本的四大能力:一是广覆盖,在同样的频段下,eMTC比现有的网络增益15dB,极大地提升了LTE网络的深度覆盖能力;二是具备支撑海量连接的能力,eMTC一个扇区能够支持近10万个连接;三是更低功耗,eMTC终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本,大规模的连接将会带来模组芯片成本的快速下降,eMTC芯片目标成本在1~2美金左右。

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    应用场景

    应用在智能物流中,具有防盗、防调换、实时温度传感和可定位优势,能够实时监控及定位,将信息记录及上传,可以对行驶轨迹查询;在智能可穿戴设备中,可支持健康监测、视频业务、数据回传和定位;依靠目前的蜂窝网交互屏幕,提供包括智能充电桩、候机宝、电梯卫士、智能公交站牌、公共自行车管理等方面的应用场景。

    面临的挑战

    eMTC与NB-IoT的典型特性差异在于,eMTC终端工作带宽可以达到1.08MHz,远远高于NB-IoT终端的200kHz,因此,eMTC终端的峰值速率远远高于NB-IoT终端。基于上述特征,业界普遍认为eMTC技术能够提供较为低廉的VoLTE终端方案,并能够具备较好的业务质量,但通过详细的技术分析,采用eMTC技术支持语音业务或提供语音解决方案,实际效果可能难以乐观。

    低功耗特征

    为了能够在电力供应受限环境中提供物联网服务,像NB-IoT一样,eMTC也将低功耗作为系统设计目标,期望能够基于较小容量的电池,支持终端10年免维护,并且与NB-IoT一样采用了eDRX(Extended Discontinuous Reception)和PSM(Power Saving Mode)两种节电技术。

    对于典型的低频次物联网业务,比如自动抄表类,由于业务频次非常低,采用这两种技术可以让终端长期处于休眠状态,只在需要进行数据传输的时候进行工作,因此可以非常节电,但这种良好的节电效果只对频次较低的业务有效,对于VoLTE业务而言,终端需要经常监听网络寻呼,以及时响应到达的呼叫,所以无法采用eDRX和PSM技术的节电机制。

    大连接特征

    万物互联的要求,需要物联网技术能够服务海量的终端,为此3GPP设计了CP(Control Plane)优化与UP(User Plane)优化两种空口技术优化方案,对于小包传送的物联网业务,可以节省大量的空口信令,提升传输效率。但对于VoLTE语音业务,是无法采用CP及UP优化方案提升容量的,因此eMTC对于VoLTE不具有提升容量的能力。

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    广覆盖特征

    考虑到有些物联网终端往往处于建筑物内部的较深位置,典型的比如水表,所处环境往往信号非常微弱,eMTC设计了重复技术以增强覆盖,通过上、下行无线信号的重复,可以在接收端累积信号能量,从而增强覆盖。但正是由于无线信号的重复,造成平均业务速率降低,也就是说,这种覆盖增强技术是以业务速率降低为代价换取的,所以,对于VoLTE这种需要一定速率保障的业务而言,eMTC的覆盖增强技术没有带来任何好处。

    低成本eMTC终端方案

    eMTC终端(芯片)的低成本方案主要包括:较小工作带宽,eMTC终端的工作带宽为1.08MHz,这种工作带宽虽然比NB-IoT更高,但相较于普通LTE终端却低了许多,能够降低器件价格以及芯片计算能力要求,从而降低总体价格;较低的峰值速率,相对LTE而言,较低的峰值速率降低了芯片计算能力和Buffer要求,从而降低芯片价格;单终端接收天线,降低射频器件成本;半双工方案,可以省下终端射频的双工器,从而降低终端的成本。

    LoRa

    LoRa是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统,进而扩展传感网络。

    LoRa网络构成

    目前,LoRa主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。

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    技术优势

    按需部署:LoRa可以根据应用需要,规划和部署网络、根据现场环境针对性放置基站/网关、更容易做到无缝覆盖,而改善覆盖质量还可以降低功耗,提高系统容量、个人,企业或机构可部署,并且可以满足安全需求,数据也可私有。

    轻量级:相比于其他的LPWAN技术协议,LoRa的系统复杂度更低,硬件实现简单,对资源要求较低,轻量级的LoRaWAN协议,软件实现简单,部署实施简单。

    低成本:LoRaWAN模块量产,价格已经在USD5以下,并逐渐接近2G模块价格,室外型基站已低至USD500左右,室内型USD100,从国外运营商来看,LoRa月租可达eMTC月租的1/5~1/10甚至更低。

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    应用场景

    LoRa技术非常适用于要求功耗低、距离远、大量连接以及定位跟踪等的物联网应用,如智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等等应用和领域。

    面临的挑战

    城市级网络覆盖:LoRa没有运营商的支出,布网方面先天弱势。

    频谱资源:LoRa采用免费频段,可能存在干扰问题,尽管LoRa本身抗干扰能力强,LoRaWAN协议本身也有规避干扰的措施。但物理干扰难于完全避免。

    应对措施:去碎片化,建设统一的广域网网,络共建,资源共享。同时需要做到更轻量级,更低成本,LoRaWAN模块的成本需要向2G模块的成本看齐,甚至向WiFi模块靠近。

    总结:每种技术都有特点和优势,满足不同的诉求和市场,多LPWAN技术将百花齐放,共生共存。

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    转载于:https://www.cnblogs.com/jiangzhaowei/p/8710811.html

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  • 大厂物联网技术汇总

    千次阅读 2019-11-13 16:15:28
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  • 物联网技术NB-IOT的网络和应用场景

    千次阅读 2018-11-12 14:16:43
    NB-IoT的全称是Narrow Band-Internet of Things,是基于蜂窝网络的窄带物联网技术,聚焦于低功耗广域网,支持物联网设备在广域网的蜂窝数据连接,可直接部署与LTE网络,可降低部署成本和实现平滑升级,是一种可在...

空空如也

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