隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用程序的擴(kuò)展，其關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的范圍也必須擴(kuò)展。雖然可以使用Wi-Fi、藍(lán)牙和Zigbee來在工業(yè)設(shè)施附近或內(nèi)部進(jìn)行便利的無線聯(lián)網(wǎng)，但某些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)網(wǎng)絡(luò)需要對可能在幾公里之外或廣泛分布的現(xiàn)場系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，通常在維修技術(shù)人員難以到達(dá)且費時的位置。對于這些情況，蜂窩網(wǎng)絡(luò)是最好的無線解決方案。比如工業(yè)路由器和工業(yè)DTU、模塊等工業(yè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
在距離很遠(yuǎn)的某些IIoT應(yīng)用程序中對蜂窩進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)視和控制的需求，最好以少維護(hù)或零維護(hù)的方式節(jié)省電源的遠(yuǎn)程IIoT節(jié)點的優(yōu)點。使用微控制器可以通過LTE網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器上，這其中使用的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備就是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)路由器，為了方便安裝，我們可以考慮導(dǎo)軌式工業(yè)路由器。
常規(guī)IIoT網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在單個位置，例如制造設(shè)施、自動化倉庫或室外公園。集線器的網(wǎng)絡(luò)可以通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行有線連接，也可以通過Wi-Fi、Zigbee進(jìn)行無線連接。從易于訪問IIoT網(wǎng)絡(luò)上端點位置的中央位置輕松進(jìn)行管理，從而可以進(jìn)行有效的維護(hù)或更換。
隨著IIoT的擴(kuò)展，用例也隨之?dāng)U展。為了提高效率和即時控制網(wǎng)絡(luò)，需要主動監(jiān)視和控制遠(yuǎn)程系統(tǒng)，同時使遠(yuǎn)程系統(tǒng)與總部集線器之間的減少延遲。監(jiān)視火車或電動機(jī)上的各種傳感器以及燃油和能源消耗，速度和距離以及GPS定位以跟蹤位置和估計到達(dá)目的地的時間，可以受益于火車、地鐵和州際卡車等運輸系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)被發(fā)送到主要機(jī)構(gòu)或公司總部并進(jìn)行分析。通過提高效率和防止故障，數(shù)據(jù)幾乎可以立即用于節(jié)省時間和金錢，從而在提高可靠性的同時降低成本。
石油和天然氣管道可通過監(jiān)視管道中的體積和壓力以及環(huán)境條件(例如溫度、氣壓計讀數(shù)和濕度)來從IIoT網(wǎng)絡(luò)中受益。精確的GPS位置監(jiān)控以及振動和陀螺儀傳感器可以檢測由于地震等外力引起的管道運動。在某些情況下，響應(yīng)檢測到的緊急情況(例如地震)，可以遠(yuǎn)程限制或停止通過管道的流量。設(shè)備可以運行自我診斷，并將結(jié)果發(fā)送到工廠進(jìn)行分析。由于這些管道可以在惡劣的環(huán)境中與總部相距幾公里，因此對于端點而言，擁有完全可靠的通信網(wǎng)絡(luò)非常重要。
為了滿足這些需求，IIoT網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)擴(kuò)展為可以通過現(xiàn)有的長期演進(jìn)(LTE)蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。只要可以應(yīng)用和維護(hù)電源，IIoT端點就可以放置在幾乎可以使用LTE連接的世界上的任何地方，此外還具有蜂窩網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的成本和精力是運營商的責(zé)任。因為這些系統(tǒng)可以用于遠(yuǎn)程，不受監(jiān)控的難以到達(dá)的位置，所以遠(yuǎn)程蜂窩IIoT端點必須可靠并且能夠抵抗黑客入侵或物理篡改。
面向IIoT的可靠嵌入式系統(tǒng)的第一步是保持系統(tǒng)簡單，同時將功耗降至最低。使系統(tǒng)保持簡單可以減少故障點的數(shù)量。降低功耗可通過減少熱量來提高可靠性，從而延長大多數(shù)半導(dǎo)體設(shè)備的使用壽命，并延長電池供電的IIoT終端的電池壽命。
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