蜂窩無線路由器網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)的好選擇嗎？5G如何為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)？

來源：廈門欣仰邦科技有限公司 2026年09月22日 07:39

蜂窩網(wǎng)絡(luò)為我們所熟知和喜愛的大部分內(nèi)容提供了支柱，使我們能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)，獲得游樂設(shè)施，與朋友聯(lián)系，購物，觀看視頻等等。除了我們熟悉的個(gè)人利益之外，蜂窩網(wǎng)絡(luò)還在許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵且不斷增長的作用。在我過去的一些帖子中，我探索了其他連接技術(shù)，包括WiFi，藍(lán)牙和LPWAN。我們有很多連接選項(xiàng)的原因是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用程序可能會有很大差異，這意味著需求的變化。

盡管連接技術(shù)不斷得到改進(jìn)，但最終還是會在功耗，范圍和帶寬之間進(jìn)行權(quán)衡。傳統(tǒng)上，蜂窩連接一直以功耗為代價(jià)關(guān)注范圍和帶寬，這意味著它可以通過長距離發(fā)送大量數(shù)據(jù)，但相當(dāng)快地耗盡電池。這適用于連接到電源或可以經(jīng)常充電的設(shè)備（例如您的手機(jī)），但對于需要遠(yuǎn)程傳感器和設(shè)備持續(xù)數(shù)月或數(shù)年的電池的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說，這是不行的。然而，當(dāng)談到蜂窩電話時(shí)，這不是完整的故事。您可能聽說過2G，3G和4G等名稱，但NB-IoT和LTE-M等新型蜂窩技術(shù)專門針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。5G也可能證明對物聯(lián)網(wǎng)有益，并且通常具有變革性。

蜂窩網(wǎng)絡(luò)如何運(yùn)作？
當(dāng)我們通過移動(dòng)設(shè)備呼叫，發(fā)送文本或訪問互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，我們將無線發(fā)送信號到附近的手機(jī)信號塔。這些蜂窩塔都接收我們的信號并將信號發(fā)回給我們。蜂窩塔是基站的一部分，它們與其他基站和互聯(lián)網(wǎng)有線連接，有助于跨越大于單個(gè)蜂窩塔覆蓋范圍的距離傳送信息。
與所有無線通信技術(shù)一樣，蜂窩網(wǎng)絡(luò)使用電磁波來發(fā)送信息。正如您的收音機(jī)具有不同的頻段，您可以收聽（例如，調(diào)諧到101.1意味著您正在收聽101.1 Mhz頻率），因此無線通信技術(shù)也具有運(yùn)行的特定頻段。
如果所有無線通信都試圖使用相同的頻率，則會有太多的噪聲和干擾來進(jìn)行清晰的通信。因此，F(xiàn)CC規(guī)定了誰可以使用哪些頻段，并且每個(gè)蜂窩載波都具有允許在其內(nèi)運(yùn)行的特定頻段（例如，Verizon處于746-757 MHz和776-787 MHz頻段）。但即使有自己指定的頻段，運(yùn)營商仍需要考慮干擾。如果運(yùn)營商有兩個(gè)彼此靠近并且以相同頻率運(yùn)行的蜂窩塔，它們的信號將相互干擾并且對于試圖在該區(qū)域中使用網(wǎng)絡(luò)的任何人造成問題。這個(gè)問題的解決方案也是下一個(gè)問題的答案。

為什么稱它為“蜂窩”網(wǎng)絡(luò)？
它被稱為蜂窩網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商將區(qū)域分成“小區(qū)”。每個(gè)小區(qū)都有一個(gè)蜂窩塔，其工作頻率與相鄰的蜂窩塔不同。例如，如果使用六邊形排列，這意味著您只需要7個(gè)不同的頻率，以確保相鄰單元格中不使用相同的頻率。
每個(gè)細(xì)胞的面積取決于使用密度。在一個(gè)城市中，這些小區(qū)中的每一個(gè)可能只有半英里的范圍，而農(nóng)村地區(qū)的小區(qū)可能有最多5英里的范圍。當(dāng)用戶在小區(qū)之間移動(dòng)時(shí)，它們的頻率會自動(dòng)改變以切換到新的小區(qū)塔（稱為切換）。在移動(dòng)中（即“移動(dòng)”）同時(shí)管理大量用戶同時(shí)使用相同網(wǎng)絡(luò)的幕后工作還有很多，但是我會保持這個(gè)帖子的高水平。每一代蜂窩是什么意思？即使以上所有內(nèi)容對您來說都是全新的，您幾乎肯定會聽過像3G或4G這樣的術(shù)語。這些分別指第3代和第4代。每一代都是由標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)（國際電聯(lián)無線電通信部門（ITU-R））定義的一套標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。該組織負(fù)責(zé)管理國際無線電頻譜和標(biāo)準(zhǔn)，這有助于確保有效使用頻譜。如果沒有這樣的機(jī)構(gòu)和規(guī)則來管理誰可以使用什么頻譜，不同的公司和組織可能會相互干擾并降低整體服務(wù)質(zhì)量。但是，應(yīng)該注意的是，即使在相同的標(biāo)準(zhǔn)下，仍然可以存在不同的技術(shù)。例如，UMTS（通用移動(dòng)電信系統(tǒng)）是主要在歐洲，日本和中國使用的3G技術(shù)，而CDMA2000系統(tǒng)在北美和韓國使用。那么1G，2G，3G和4G有什么區(qū)別？
從20世紀(jì)80年代早期推出的1G系統(tǒng)開始，大約每10年推出一代新系統(tǒng)。每一代都帶來了新的頻段，更高的數(shù)據(jù)速率和新的傳輸技術(shù)（非向后兼容）。因?yàn)槊恳淮际墙厝徊煌模赃@就是為什么你的手機(jī)可能沒有4G覆蓋，但仍然有3G（為什么你可能沒有互聯(lián)網(wǎng)上的任何數(shù)據(jù)，但能夠電話和發(fā)送短信）。一些運(yùn)營商已宣布他們正在關(guān)閉他們的2G網(wǎng)絡(luò)，這是為了釋放其他用途的無線電頻譜。任何使用2G無線電的機(jī)器都需要將其無線電替換為新一代才能繼續(xù)工作。

蜂窩連接是物聯(lián)網(wǎng)的好選擇嗎？
這一切都取決于您的具體用例。正如在介紹中所提到的，蜂窩電話歷來不適合許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，因?yàn)樗拇罅抗β?，并且每個(gè)單元的成本很高。這限制了蜂窩連接到具有直接電源的應(yīng)用，需要發(fā)送大量數(shù)據(jù)，不涉及大量設(shè)備，并且位于人口密集區(qū)域。對于要求傳感器/設(shè)備由電池供電的用例，不需要發(fā)送大量數(shù)據(jù)，有數(shù)千個(gè)設(shè)備，或者可能是遠(yuǎn)程的，蜂窩電話不是一個(gè)合適的選擇。但其中一些正在改變。運(yùn)營商正在推進(jìn)新的蜂窩技術(shù)，如NB-IoT和LTE-M，這些技術(shù)專門針對物聯(lián)網(wǎng)。雖然您仍然需要靠近人口密集區(qū)域（靠近手機(jī)信號塔），但這些技術(shù)將提供低成本，低帶寬，低功耗連接，從而實(shí)現(xiàn)目前成本過高的大量新物聯(lián)網(wǎng)用例。隨著多家運(yùn)營商開始提供服務(wù)，明年將密切關(guān)注這些蜂窩技術(shù)。
與5G有什么關(guān)系？
下一代蜂窩連接有望成為革命性的，提供高達(dá)100Gbps的速度（與當(dāng)前4G的1Gbps相比）。這種巨大的帶寬將成為未來許多應(yīng)用的關(guān)鍵推動(dòng)因素，包括自動(dòng)駕駛汽車，增強(qiáng)型和虛擬現(xiàn)實(shí)等。也許5G變革性的影響之一就是它可以替代物理電纜。城市和企業(yè)可以使用5G來滿足他們的需求，而不是花費(fèi)時(shí)間和資源來建設(shè)有線基礎(chǔ)設(shè)施。這也開辟了使用云的新應(yīng)用程序，這可能以前受到需要發(fā)送的數(shù)據(jù)量的限制，而是依賴于本地處理。除了高帶寬，5G還承諾超低延遲和高度可靠性，使其成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推動(dòng)者。未來的工廠可以放棄工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的有線以太網(wǎng)，成為動(dòng)態(tài)和可重新配置的工廠，隨著新的需求和要求而變化。5G的個(gè)規(guī)格已于2017年12月達(dá)成協(xié)議，現(xiàn)在運(yùn)營商將在2019年推出5G。我們將在2019年全面部署，并且不會立即解鎖全部潛力，但這是一個(gè)非常令人興奮的領(lǐng)域。

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