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根据数据，物联网市场预计在2025年增加1.6万亿美元，而2020年是2480亿美元。随着物联网设备的快速发展以及广泛的应用，其设计的复杂性和通用性也大大增加。选择一种合适的互联性通信方案对于任何一种物联网设备来说都很重要，但是通常一种独立的互连方式不能满足它所有的功能需要。

重点介绍近程与远距离通信相结合的要求，为了有效地提高物联网设备的整体性能和多功能的特点。与此同时，本文把焦点放在低功耗蓝牙(BLE)和Sigfox技术上，因为这些技术已经被认为是优化物联网产品技术架构的首选。

物联网设备连接可以大致分为三类：

1)与远程基础设施直接相连的设备。

通过GPRS、CDMA等技术，可以让智能手机或物联网设备直接与通信塔相连。由于Sigfox、LoRa和NBIOT等LPWAN技术的出现，使得设备之间的互连通信可以在低功耗、低通信率以及近距离内实现。它们可以让物联网连接的设备漫游，而不需要限制在特定的地点。

2)设备连接到本地网关，并与远程基础设施相连。

本地物联网设备接入网关是通过无线技术(例如WiFi)或有线(LAN,IO-Link,PLC等)。在这种方法下，多个设备可以通过一个网关连接到云。一般而言，这些技术有很高的数据率，并且被用在诸如网络浏览、在线视频和音频等高带宽应用中。它的优势在于，你可以远程控制或监视家庭、办公室或工业设施中的多种设备。所以，它也被用于物联网设备的许多控制应用。然而，因为它们依赖网关，所以无法像第一个方法那样随意地移动。

3)从本地连接到智能手机，或相互连接(是否通过因特网连接)。

诸如蓝牙、Zigbee、Thread以及超低功耗蓝牙[BLE]等技术，可以实现短距离的点对点通讯。很多时候，他们把手机当作云网关。近距离通信的优点是可以独立工作，但不需要云网络。

由于人-机接口(HMI)的出现，可连接设备(例如移动电话或笔记本电脑)通常提供多种连接方式，例如低功率蓝牙[BLE]、经典蓝牙、WIFI、GPRS等等。然而，大多数物联网设备通常都是为完成一项特殊任务而设计的，而在上述三种方法中，人们往往只能选择其中一种通信方式，这种设计理念也限制了这些设备的可用性、产品寿命和多功能特性。

双连接优化。

这种将远距离和近距离技术相结合的优化体系结构将是物联网设备渗透到广泛应用的里程碑。远距离连接使您可以与通讯基础结构通信，甚至可以漫游。在相同装置中，近程技术可以实现独立的近程通讯，满足多种需求。

小功率蓝牙(BLE)是一项不可思议的近距离技术，它可以作为对许多使用情况中远程连接技术的补充。BLE能实现近程的直接连接，而远距离连接能够为物联网设备提供云连接。

BLE实现的一些物联网设备功能如下：

✦用户界面

BLE连接设备可以连接到智能手机应用程序中，这样用户就可以直观地与设备交互。这样还会减少设备需要的按钮数量，或者显示设备，这样就会更加便宜，更轻，防水或者防灰尘。

✦可配置性

BLE也可以用来配置设备，让设备以某种方式运行。支持客户端的配置，设备制造商不需要对工厂的产品进行定制。还可为设备配置各种定制功能，例如根据佩戴位置工作的计步器，设定闹铃或开关LED等。工业产品(比如LED驱动)也可以用BLE来配置，以满足用户需求的LED配置。

✦本地监控

一个基于BLE的接口，可以直接监控没有云连接的传感器数据。当需要快速本地响应时，这尤其重要。还可以用来优化数据成本，因为用户可以决定哪些数据需要发送到云，以及需要在本地监控哪些数据。

✦诊断

一般情况下，当一个设备出现故障时，服务工程师需要打开设备或连接电缆，以便进入设备。这个过程比较复杂，限制了设备的创意和功能。举例来说，如果设备有一个开口的端口，并且可以很容易地用螺丝打开，那么设备就不是防水的。如果主系统失败，BLE接口被打开，BLE接口可以方便地进行设备无线访问。很多情况下，用户可能不能使用BLE，而只能将BLE用于诊断目的。

✦固件升级

固件升级功能可以在运输之后更新设备固件。这一点非常重要，即使在设备发布之后，提供新的特性和漏洞更新。升级固件后，还可以基于用例配置设备功能。固件升级也是一个重要的诊断功能。

BLE可与其它远程技术(例如GPRS或LPWAN)互补，从而提供远程连接。Sigfox是一项重要的多功能、低功耗远程技术。BLESOC可以在驱动Sigfox无线通信的同时，实现更大范围的新功能和用例，而不增加功耗，外形尺寸和价格。Sigfox是一种LPWAN技术，它能够提供全球云、远程连接，并且耗电非常少。Sigfox的设备可以在世界各地自由连接，不需要与网络运营商签订任何独立的协议，也不需要漫游费用。

在相同的设备上使用远程技术可以实现某些功能。让我们学习一下用Sigfox实现的功能。

✦远程监控

传感器数据可以通过Sigfox网络传送到云，不需要通过本地网关。这些设备可以直接上载数据给Sigfox运营商运营的Sigfox网关。这两个网关可以直接实现长达数公里的连接。

✦数据聚合

天然气表、水表或其它传感器的数据需要整合到云中，以便进行合并、计费和分析。Sigfox网络上长期发送的数据也可以用来实现。

✦追踪与定位。

追踪与定位是物联网设备中应用最广泛的用例之一。如需精确定位，GPS坐标可以通过Sigfox网络传送至云端。很多使用案例(例如车队监控)都能达到数公里的精度。对于这种类型的用例，Sigfox网络本身可以使用三角测量方法来不需要GPS信号。Sigfox推出了一项叫做Monarch的新功能，它可以识别无线电服务，并根据当地规定管理无线电频率的变化。有了这个功能，设备就可以穿越边界漫游，并且一直保持连接。

✦事件通知

使用BLE解锁时，还需要使用独立的网络在云中记录信息。开启门限，超过感应器门限，防盗警报，火灾警报器等需要独立于本地界面工作。配有合适的传感器、逻辑装置和Sigfox无线电就能轻松达到目标。

✦诊断与协助。

当帮助失败或者部分设备发生故障时，物联网设备可以通过Sigfox网络发出警报。此外，Sigfox还允许发送下行消息，以诊断模式配置设备并提供相关数据。

为了将BLE和Sigfox无线电整合为一种通用解决方案，意法半导体推出了独特的解决方案。双频通过Sigfox和BLE提供远程连接和智能手机连接。通过Sigfox设备，它支持用户界面，无线固件升级，直接进行配置和控制。