藍(lán)牙、Wi-Fi和NB-IoT的應(yīng)用場景分析

問：IIoT對無線連接的要求是什么？

答：市場上沒有適合所有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）應(yīng)用的“一體適用”無線連接解決方案。不同的應(yīng)用具有不同的要求，使得某種解決方案比其他解決方案更合適。不過，任何無線應(yīng)用通常有多個典型的關(guān)鍵要求，包括：數(shù)據(jù)速率，功耗/電池壽命，連接范圍和穩(wěn)定性，安全性，互操作性和通用生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)然還有成本。

CEVA公司銷售與市場營銷總監(jiān)Franz Dugand

問：貴公司看好哪類無線通信標(biāo)準(zhǔn)？其適合哪類工業(yè)或商業(yè)應(yīng)用場景，在應(yīng)用中有何困難或挑戰(zhàn)？

答：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)采用了幾種無線通信標(biāo)準(zhǔn)和專有解決方案。不過，CEVA認(rèn)為最受歡迎的是藍(lán)牙、Wi-Fi和NB-IoT。它們都具有強(qiáng)大的安全功能并擁有大型生態(tài)系統(tǒng)。我們根據(jù)具體應(yīng)用來決定其中哪個方案較合適。讓我們看看一些應(yīng)用：

（1）資產(chǎn)跟蹤。如果應(yīng)用要求在國家或世界范圍內(nèi)跟蹤資產(chǎn)（例如集裝箱），那么蜂窩通信解決方案是最好的選擇，以便在各處進(jìn)行通信。NB-IoT（帶有GNSS）是低成本和低功耗應(yīng)用的最佳選擇，并且已獲所有移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商（MNO）在全球范圍部署。

如果應(yīng)用是在小范圍內(nèi)或建筑物、工廠、倉庫或醫(yī)院等室內(nèi)跟蹤資產(chǎn)，Wi-Fi或低功耗藍(lán)牙都是很好的選擇。這兩種技術(shù)都包含本地化功能。盡管Wi-Fi的連接范圍更廣，但低功耗藍(lán)牙不僅具有更低的功耗，并提供了更好的精度（遠(yuǎn)低于1米），這要歸功于使用AoA/AoD（到達(dá)角/出發(fā)角）方法的全新低功耗藍(lán)牙5.1測向功能。

（2）無線傳感器/執(zhí)行器監(jiān)控。最合適的方案選擇還是取決于連接范圍、吞吐量和功耗限制。例如，在智能農(nóng)業(yè)、智能計量和智慧城市中，連接范圍通常很廣（從幾百米到幾千米），數(shù)據(jù)吞吐量非常低，維護(hù)周期很長，因此NB-IoT是充分利用MNO的高可用性基礎(chǔ)架構(gòu)的絕佳選擇。如果是用于范圍較小的室內(nèi)應(yīng)用，連接醫(yī)療傳感器或智能建筑傳感器（諸如狀態(tài)檢測、門鎖、溫度計、機(jī)器控制和缺陷檢測），那么Wi-Fi或低功耗藍(lán)牙更合適。若要直接連接到云，則Wi-Fi會更好；如果低功耗（即電池壽命）更為重要，則低功耗藍(lán)牙是首選方案。無電池低功耗藍(lán)牙設(shè)備（注：具有太陽能或其他能量收集技術(shù)）越來越受歡迎。實際上，低功耗藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)在過去數(shù)年中已經(jīng)獲得長足發(fā)展以滿足此類應(yīng)用需求，具有長距離和Mesh支持，尤其是Mesh已證明很受歡迎，可以覆蓋經(jīng)典藍(lán)牙范圍以外的領(lǐng)域。如果吞吐量要求很高（超過100 kbps數(shù)倍），則Wi-Fi更合適，例如心電圖（ECG）應(yīng)用需要在幾天的時間內(nèi)，連續(xù)將患者的生體信號從各種ECG單元流傳輸?shù)綑C(jī)器。

（3）照明。低功耗藍(lán)牙是合適的選擇，尤其感謝Mesh支持?？梢詫?00盞甚至1000盞燈連接在一起，并可以通過PC、平板電腦或智能手機(jī)進(jìn)行控制/監(jiān)視。在室外，如果設(shè)備之間的距離太大，則可以使用NB-IoT或Wi-Fi。

（4）監(jiān)視/安保。我們可以看到多種技術(shù)的組合使用。由于吞吐量要求，攝像機(jī)將使用Wi-Fi，而用于狀態(tài)檢測、門窗打開檢測的傳感器則可以使用Wi-Fi或低功耗藍(lán)牙。煙霧探測器之類的安全關(guān)鍵設(shè)備傾向于使用NB-IoT，以實現(xiàn)更高的可靠性，因為在斷電或接入點被燒毀的情況下，Wi-Fi將難以發(fā)揮作用。某些應(yīng)用還可能結(jié)合低功耗藍(lán)牙（帶Mesh）和NB-IoT，并通過共享的NB-IoT鏈路通過云對低功耗藍(lán)牙連接的設(shè)備集群進(jìn)行監(jiān)視，從而大大降低使用蜂窩的成本。

問：CEVA有哪些創(chuàng)新的解決方案？

答：CEVA是世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，提供藍(lán)牙、Wi-Fi和帶有GNSS的NB-IoT交鑰匙解決方案。我們的客戶將解決方案集成到SoC中，用于各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。我們的解決方案涵蓋了無線電、調(diào)制解調(diào)器、基帶/MAC和軟件協(xié)議棧，其中后者可在通用CPU或CEVA DSP上執(zhí)行，以實現(xiàn)最佳性能。

● CEVA-Dragonfly NB2是交鑰匙NB-IoT平臺，包括RF和可在CEVA DSP上運(yùn)行的物理層和協(xié)議棧。它已通過GCF預(yù)認(rèn)證，并且已經(jīng)在各種MNO網(wǎng)絡(luò)上通過了測試。我們還建議使用GNSS附加組件，這使得綜合解決方案非常適合資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用。我們還支持各個合作伙伴提供的其他RF。

● CEVA RivieraWaves藍(lán)牙IP包含低功耗藍(lán)牙和雙模藍(lán)牙這類，并作為交鑰匙平臺提供，其中包含控制器、RF，以及在RISC-V處理器上運(yùn)行的軟件協(xié)議棧。我們還支持各個合作伙伴提供的替代RF，以及ARM Cortex M系列等處理器。

● 作為交鑰匙平臺，CEVA RivieraWaves Wi-Fi IP涵蓋了Wi-Fi 4、5和6 （802.11a/b/g/n/ac/ax），并具有1x1或MIMO （2x2 or 4x4）配置。包含具有fullMAC軟件協(xié)議棧的PHY和MAC，已預(yù)先集成到各種RTOS中（包括FreeRTOS和AliOS）。同樣，我們支持合作伙伴RF和Risc-V或ARM或類似處理器。