Vollständige Einführung von IoT-Netzwerken in 2024: Was ist das, Typen, und Nutzung

Minen Aug. 30. 2024
Inhaltsverzeichnis

    Wenn wir schnell auf das Jahr vorspulen 2024, Als Ursache für den Wandel in der Industrie steht die Technologie immer noch im Mittelpunkt, Unternehmen, und sogar unser tägliches Leben. Das revolutionärste davon ist das Internet der Dinge (IoT). Seine Netzwerke definieren IoT, Aber was ist ein IoT-Netzwerk?, und warum ist es so wichtig? In diesem Blog, Sie erfahren, was IoT-Netzwerke sind, die verschiedenen Nutzungskategorien, und die Überlegungen bei der Auswahl eines IoT-Netzwerks.

    Completely-Introduction-of-IoT-Networks-in-2024

    Was ist ein IoT-Netzwerk??

    Ein IoT-Netzwerk ist das Herzstück des Internets der Dinge und stellt die Konnektivität dar IoT-Geräte, Sensoren, Software, und Systeme. Aber was bedeutet ein IoT-Netzwerk?? Mit anderen Worten, Dabei handelt es sich um ein Netzwerk, das es IoT-Geräten ermöglicht, für den Informationsaustausch mit dem Internet oder anderen Geräten zu kommunizieren. Diese Konnektivität ist in IoT-Systemen am wichtigsten, da sie die Integration ermöglicht, Funktionalität, und Bereitstellung von Informationen zum richtigen Zeitpunkt.

    IoT-Netzwerke werden mit Hilfe verschiedener Kommunikationstechnologien wie Wireless Fidelity erstellt (W-lan), Bluetooth, Zigbee, und Mobilfunktechnologie. Diese Netzwerke sind darauf ausgelegt, die Spezifikationen von IoT-Geräten zu erfüllen, Zum Beispiel, geringer Strom, große Reichweite und viele bis viele Topologien.

    What-Is-an-IoT-Network

    Wie funktioniert ein IoT-Netzwerk??

    Die Funktionsweise von IoT-Netzwerken verstehen, Es ist notwendig, den Prozess in vier Schlüsselkomponenten zu unterteilen:

    IoT-Sensoren – Datenerfassung

    Sensoren sind der Kern jedes IoT-Netzwerks. Diese Sensoren erfassen Informationen aus dem physischen Kontext, wie zum Beispiel die Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegung, oder Licht. Die von diesen Sensoren gesammelten Informationen sind die Grundlage von IoT-Netzwerken und enthalten die notwendigen Informationen für weitere Analysen und Entscheidungen.

    IoT-Konnektivität – Datenübertragung

    Sobald die Daten erfasst wurden, Es muss an einen zentralen Ort gebracht werden, wo es analysiert wird. Diese Übertragung wird durch Konnektivität ermöglicht, Dies geschieht durch die Nutzung der IoT-Konnektivität als Konnektivitätsmodus. W-lan, Bluetooth, und Mobilfunknetze sind einige der Technologien, die zur Datenübertragung in einem IoT-Netzwerk verwendet werden. Diese Konnektivität ist für das ordnungsgemäße Funktionieren von IoT-Geräten und ihre Fähigkeit, mit anderen Geräten und Netzwerken zu kommunizieren, von entscheidender Bedeutung.

    IoT-Network-Function

    IoT-Verarbeitung – Datenverarbeitung

    Die übermittelten Daten müssen anschließend analysiert werden, um daraus nützliche Informationen ableiten zu können. IoT-Berechnung bezieht sich auf die Analyse der gesammelten Daten und den anschließenden Entscheidungsprozess, der durch den Einsatz von Software und Algorithmen erfolgt. Dieser Schritt ist wichtig, um die Rohdaten in nützliche Informationen zur Automatisierung der Prozesse und zur Verbesserung der getroffenen Entscheidungen umzuwandeln.

    IoT-Schnittstelle – Datenversand

    Zuletzt, Die Daten werden zur weiteren Verarbeitung an die Benutzeroberflächen oder andere Systeme übergeben. Das könnte das Versenden von Benachrichtigungen bedeuten, Antworten hervorrufen, oder sogar die Darstellung von Daten auf einem Bildschirm. Die IoT-Schnittstelle ist die Verbindung zwischen den Daten und den Benutzern, So können sie mit dem IoT-System interagieren und die richtigen Entscheidungen treffen.

    Warum sind IoT-Netzwerke wichtig??

    Die IoT-Netzwerke sind aus folgenden Gründen in der heutigen Technologie unverzichtbar. Erste, Sie ermöglichen die Herstellung von Verbindungen zwischen Geräten und Systemen, die den Arbeitsablauf optimieren können, Produktivität und Entscheidungsprozesse. Zum Beispiel, in Smart Cities, IoT-Netzwerke steuern Ampeln, Sensoren, und Kameras, um den Verkehrsfluss zu verbessern und Staus zu minimieren.

    Zweite, IoT-Netzwerke ermöglichen eine Überwachung und Steuerung in Echtzeit, Das bedeutet, dass Änderungen vorgenommen und die Prozesse optimiert werden können. Im Gesundheitswesen, zum Beispiel, IoT-Netzwerke helfen bei der Verfolgung des Gesundheitszustands von Patienten mit dem Ziel, ihre Gesundheitsdaten regelmäßig zu erfassen.

    Nicht zuletzt, IoT-Netzwerke fördern Innovationen durch die Schaffung neuer Produkte und Dienstleistungen, die auf der Nutzung vernetzter Geräte basieren. Von der Hausautomation bis hin zu industriellen Anwendungen, IoT-Netzwerke sind die Grundlage zukünftiger Technologien.

    IoT-Networks-Important

    4 Kategorien von IoT-Netzwerken

    IoT ist die Verbindung von Millionen Geräten, Und all diese Millionen Geräte nutzen unterschiedliche Netzwerktypen, um eine optimale Leistung zu erzielen. Zum Beispiel, Wenn Ziel der Bewerbung ist zur Überwachung von Pflanzen und Vieh, Zum Beispiel, Dann ist die Art des verwendeten Netzwerks entscheidend. Hier ist ein Blick auf die vier Hauptkategorien von IoT-Netzwerken: Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung der vier Hauptkategorien von IoT-Netzwerken.

    Mobilfunknetze (4G, 5G)

    Aufgrund der hohen Abdeckung und Datenrate, Die ursprünglich für die mobile Kommunikation entwickelten Mobilfunknetze sind zu einem wesentlichen Bestandteil des IoT geworden. Zu den Hauptmerkmalen gehören::

    • Hohe Bandbreite: Mobilfunknetze haben einen hohen Durchsatz und eignen sich ideal für den Einsatz in Anwendungen wie Live-Videoüberwachung und selbstfahrenden Autos.
    • Weitreichende Abdeckung: Diese Netze haben eine sehr große Abdeckung und eignen sich für Smart-City-Lösungen wie den Verkehr, Logistik wie Flotte und industrielles IoT wie Remote-Equipment.
    • Geringe Latenz (vor allem mit 5G): Die geringe Latenz von 5G ist wichtig für Anwendungen, bei denen das Timing entscheidend ist, einschließlich Telechirurgie, selbstfahrende Autos und andere wichtige Produktionsbetriebe.

    LPWAN (Weitverkehrsnetz mit geringem Stromverbrauch)

    LPWANs sind für Geräte gedacht, die im Verhältnis zur Datenrate eine lange Akkulaufzeit und einen großen Abdeckungsbereich haben müssen.

    • Geringer Stromverbrauch: LPWAN-Geräte haben einen sehr geringen Stromverbrauch und der Akku kann bis zu Jahre halten, Dies ist für die folgenden Anwendungen geeignet:- Umweltüberwachung, Zum Beispiel, in der Landwirtschaft, wo Bodensensoren eingesetzt werden, Und Nachverfolgung von Gütern.
    • Konnektivität über große Entfernungen: Zu den LPWAN-Technologien gehört LoRaWAN, und Sigfox hat eine Reichweite von bis zu 10 km in ländlichen Gebieten, Dadurch eignet es sich für Smart Farming und städtische Sensornetzwerke.
    • Kostengünstige Bereitstellung: Diese Technologie ist im Vergleich zu anderen Technologien relativ kosteneffizient; daher für Massenanwendungen geeignet, bei denen die Datenraten niedrig sind.

    Lokale Netzwerke (LAN) / Persönliche Netzwerke (PFANNE)

    LAN- und PAN-Technologien werden verwendet, um die Geräte innerhalb kurzer Entfernungen innerhalb von Häusern zu verbinden, Büros, oder Fabriken. Häufige Beispiele sind::

    • W-lan: Es bietet eine schnelle Verbindung zum Internet für Smart Homes, inklusive Einstelltemperaturen, Sicherheitskameras, und Büros.
    • Bluetooth: Bluetooth zeichnet sich durch einen geringen Stromverbrauch und einen kleinen Abdeckungsbereich der Konnektivität aus. Es wird auch auf Wearables angewendet (Fitness-Tracker) und Smart-Home-Gadgets.
    • Zigbee: Zigbee ist eine energiesparende Lösung, die in der Hausautomation und in der Industrie eingesetzt wird; Zigbee unterstützt auch ein Mesh-Netzwerk, das die Kommunikation der Geräte ermöglicht und als Relais für andere Geräte fungiert.

    Mesh-Protokolle

    Aufgrund ihrer verteilten Topologie erfreuen sich Mesh-Netzwerke immer größerer Beliebtheit, was die Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit verbessert. Sie verfügen über:

    • Dezentrale Kommunikation: Jedes Gerät (Knoten) kann Daten an andere Geräte weiterleiten und wiederherstellen, wenn einer der Knoten ausfällt.
    • Skalierbarkeit: Das Netzwerk ist robuster, wenn mehr Geräte angeschlossen sind, und es eignet sich für Anwendungen wie intelligente Beleuchtungssysteme und große Industriekomplexe.
    • Zuverlässigkeit: Mesh-Netzwerke sind nicht besonders empfindlich gegenüber Single Points of Failure, Dies ist ein wichtiger Gesichtspunkt für Anwendungen wie intelligente Gebäude und industrielle Automatisierung.

    Beispiele für IoT-Netzwerke: Geräte und Nutzungsszenarien

    Um die Anwendungen von IoT-Netzwerken besser zu verstehen, Lassen Sie uns einige Beispiele aus der Praxis in verschiedenen Umgebungen untersuchen. Schauen wir uns nun einige Beispiele von IoT-Netzwerken in verschiedenen Umgebungen an, um ein klareres Bild ihrer Verwendung im Alltag zu erhalten:

    Bauernhof

    Im Bereich der Landwirtschaft, IoT-Netzwerke sind in der Präzisionslandwirtschaft sehr nützlich. Zur Überwachung des Feuchtigkeitsgehalts werden verschiedene im Betrieb installierte Geräte eingesetzt, Temperatur und Gesundheit der Pflanzen im Betrieb. Diese Informationen werden an ein zentrales System weitergeleitet, wo sie zur Verbesserung der Bewässerung verarbeitet werden, Düngung und Schädlingsbekämpfung, Dadurch werden die Ernteerträge gesteigert und die Verschwendung von Ressourcen verringert.

    Tunnel

    Bei der Tunnelüberwachung, IoT-Netzwerke bieten Sicherheit und Management von Transportsystemen in Tunneln. Der Zustand der Luft, Temperatur, und der strukturelle Zustand des Gebäudes werden erfasst und in Echtzeit an die Kontrollzentren übermittelt. Das ermöglicht es, auf auftretende Bedenken einzugehen, Zum Beispiel, unzureichende Belüftung oder strukturelle Mängel, die das Leben der Passagiere und Arbeiter gefährden können.

    Krankenhaus

    Krankenhäuser nutzen IoT-Netzwerke, um die Qualität der von ihnen angebotenen Dienstleistungen zu verbessern und ihre Funktionsweise zu optimieren. Intelligente Wearables, Zum Beispiel, Gesundheitsüberwachungsgeräte und intelligente Betten, Sammeln Sie Daten über die Vitalfunktionen bzw. Bewegungen des Patienten, und diese Daten werden analysiert, um etwaige Anzeichen gesundheitlicher Komplikationen zu erkennen. Diese Echtzeitüberwachung hilft bei der frühzeitigen Intervention, und daher, Die Patienten erzielen bessere Ergebnisse, während gleichzeitig die Belastung des Gesundheitspersonals verringert wird.

    Lager und Fabrik

    In industriellen Anwendungen, Es wird zur Verbesserung der Lieferkette eingesetzt, Lagerung, und Herstellungsverfahren. Zum Beispiel, IoT-Sensoren verfolgen die Position und den Zustand von Objekten in einem Lager, um die ordnungsgemäße Lagerung zu erleichtern und Schäden oder Verluste zu reduzieren. In Fabriken, IoT-Geräte werden eingesetzt, um die Effizienz verschiedener Maschinen zu überwachen und vorherzusagen, wann sie repariert werden müssen. Somit, die Maschinen sind für kürzere Zeit offline.

    Büro und Arbeitsplatz

    IoT-Netzwerke revolutionieren die moderne Arbeitsumgebung durch intelligente Gebäudesysteme. Intelligente Geräte im Büro, wie zum Beispiel Lichter, Klimaanlage, und Sicherheitskameras, kann aus der Ferne bewältigt werden, Energie verbrauchen und die Sicherheit verbessern. IoT-Netzwerke unterstützen auch die Zusammenarbeit, indem sie Bürogeräte wie Drucker integrieren, Projektoren, und andere Geräte in ein System einbinden.

    So wählen Sie das richtige IoT-Netzwerk aus

    Die Auswahl des richtigen IoT-Netzwerks ist bei der Bereitstellung von IoT sehr wichtig. Die Entscheidung wird auf Basis der Kosten getroffen, die verfügbare Bandbreite, Energieverbrauch und Abdeckung. Die Messung dieser Parameter ist wichtig, um sicherzustellen, dass Ihr Netzwerk optimiert ist und Ihre Anforderungen erfüllen kann.

    Kostenüberlegungen

    • Ersteinrichtungskosten: Dazu gehören Gateways und Router, unter anderen. LPWAN-Netzwerke (Zum Beispiel, LoRaWAN, Sigfox) sind günstig für massive Verbindungen mit der geringsten Infrastruktur.
    • Betriebskosten: Mobilfunknetze benötigen kontinuierliche Datenabonnements, die bei hoher Datenauslastung teuer sind. Andererseits, Mesh-Netzwerke und LAN/PAN haben im Vergleich zu den anderen Netzwerken relativ niedrige Betriebskosten.
    • Gerätekosten: Mobilfunkfähige Geräte sind in der Regel teurer als WLAN- oder Zigbee-Geräte, Letzteres hat jedoch eine eingeschränkte Reichweite.

    Bandbreite

    Es ist wichtig, dass Sie Ihren Bandbreitenbedarf an das Netzwerk anpassen:

    • Anwendungen mit hoher Bandbreite: Für solche Anwendungen, die große Datenmengen erfordern, wie zum Beispiel Video-Streaming, Echtzeitanalyse, zellular (4G/5G) oder Wi-Fi-Netzwerke sind geeignet.
    • Anwendungen mit geringer Bandbreite: LPWAN-Technologien wie LoRaWAN und Sigfox eignen sich ideal für Anwendungen mit geringer Datendichte wie Umweltüberwachung und Anlagenverfolgung.
    • Überlegungen zur Latenz: Wenn es um Anwendungen geht, bei denen die Reaktionszeit entscheidend ist, zum Beispiel, selbstfahrende Autos, 5G wird verwendet. Netzwerke mit höherer Latenz wie LPWANs eignen sich für Nicht-Echtzeitanwendungen.

    Energieverbrauch

    Bei batteriebetriebenen Geräten ist die Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung:

    • Überlegungen zur Batterielebensdauer: LPWAN-Technologien wurden für eine lange Akkulaufzeit entwickelt, um den Einsatz von Geräten in abgelegenen Gebieten zu ermöglichen. Mesh-Netzwerke sind auch im Hinblick auf den Energieverbrauch kostengünstig, wenn sie kontinuierlich betrieben werden müssen.
    • Energie vs. Leistungskompromiss: Technologien mit hoher Bandbreite wie WLAN und Mobilfunk benötigen im Vergleich zu Technologien mit geringem Stromverbrauch mehr Strom und sind daher nicht für Geräte geeignet, die eine längere Akkulaufzeit benötigen.
    • Schlafmodi und Arbeitszyklen: LPWAN-Netzwerke verfügen möglicherweise auch über Protokolle mit geringem Stromverbrauch, die für Geräte, die Daten sparsam senden, von entscheidender Bedeutung sind.

    Abdeckung

    Ihr benötigtes Versorgungsgebiet beeinflusst die Netzwahl: Ihr benötigtes Versorgungsgebiet beeinflusst die Netzwahl:

    • Großflächige Abdeckung: Für große Gebiete wie Smart Cities oder Farmen, Es besteht eine breite Abdeckung in Mobilfunknetzen und LPWAN. Es ist wichtig zu beachten, dass LPWANs gut für ländliche Gebiete geeignet sind.
    • Lokalisierte Abdeckung: Für geschlossene Umgebungen wie Häuser oder Fabriken, das Spektrum der LAN/PAN-Technologien (Zum Beispiel, W-lan, Bluetooth) ist völlig ausreichend.
    • Skalierbare Abdeckung: Mesh-Netzwerke sind hilfreich bei der Erhöhung der Abdeckung in großen Gebäuden oder Industrieanlagen, da sie mit neuen Geräten erweitert werden.

    IoT-Netzwerk: Lohnt es sich oder ist es ein Problem??

    Die IoT-Netzwerke sind sehr vorteilhaft, Sie bringen aber auch spezifische Schwierigkeiten mit sich. Einerseits, IoT-Netzwerke sind hilfreich bei der Automatisierung, Steigerung der Produktivität, und Bereitstellung von Informationen zur Analyse der gesammelten Daten. Sie können Branchen verändern, Produktportfolios verbessern, und das Wachstum ankurbeln. Jedoch, Die Nutzung von IoT-Netzwerken ist nicht immer einfach und kostengünstig, und es ist notwendig, es im Detail zu betrachten. Eine weitere Herausforderung sind Sicherheit und Datenschutz, da IoT-Geräte anfällig für Hackerangriffe sind, wenn sie nicht gut geschützt sind.

    Von 2024, Es geht nicht darum, ob sich IoT-Netzwerke lohnen oder nicht, sondern darum, wie man sie bestmöglich umsetzt, gleichzeitig, wie man die mit der Implementierung von IoT-Netzwerken verbundenen Risiken mindern kann.

    IoT-Network-Is-It-Worth-or-A-Trouble

    Imbissbuden

    Auf unserer Reise dorthin 2024, IoT-Netzwerke bleiben die Grundstruktur der modernen Technologie, Verknüpfung zahlreicher Geräte, Sensoren, und Systeme, die Optimierung und Weiterentwicklung in zahlreichen Branchen ermöglichen. IoT-Netzwerke sind in mehreren Bereichen nützlich, wie zum Beispiel das Gesundheitswesen, Landwirtschaft, Herstellung, Intelligente Städte, usw. Die Wahl des richtigen IoT-Netzwerks ist eine wichtige Entscheidung, die für den Erfolg jeder Bereitstellung von entscheidender Bedeutung ist. Die Mobilfunknetze (4G/5G) bieten eine hohe Bandbreite bei geringer Latenz, während LPWAN sich durch eine große Abdeckung und einen geringen Stromverbrauch der Geräte auszeichnet; LAN/PAN-Technologien wie Wi-Fi und Bluetooth sind effizient für die lokale Abdeckung, und Mesh-Netzwerke können je nach Bedarf skaliert werden.

    Die Auswahl des richtigen IoT-Netzwerks hängt von folgenden Faktoren ab: Kosten des Netzwerks, Bandbreitennutzung, Energieverbrauch, und das Versorgungsgebiet. Diese sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass das Netzwerk gut auf den aktuellen Betrieb sowie auf zukünftiges Wachstum und Weiterentwicklung des Netzwerks vorbereitet ist. Dies sind einige Faktoren, die für eine gute Anpassung berücksichtigt werden sollten, damit die IoT-Infrastruktur bereit ist, das Wachstum des Unternehmens und seine dynamischen Anforderungen zu unterstützen, Das macht diese Entscheidung strategisch.

    Jedoch, Der Einsatz von IoT-Netzwerken hat seine Schwierigkeiten, vor allem in Sachen Sicherheit, Privatsphäre, und Bereitstellung. Denn IoT-Geräte und -Netzwerke sind in der Regel einer Bedrohung durch Cyberkriminelle ausgesetzt, Sicherheit sollte gut umgesetzt werden. Auch, Die Implementierung verschiedener Geräte und Systeme in einem einzigen Netzwerk kann eine herausfordernde und zeitaufwändige Aufgabe sein, die eine präzise Vorbereitung und Kontrolle erfordert. Aber, wenn die IoT-Netzwerke geplant sind, entschieden, und Risiken effektiv gemanagt, Dann können die IoT-Netzwerke auf das optimale Niveau gebracht werden, um eine Automatisierung herbeizuführen, Produktivität, und Innovation und zur Erschließung neuer Grenzen der technologischen Entwicklung in Industrien und In Gesellschaft darüber hinaus 2024.

    Häufig gestellte Fragen zum IoT-Netzwerk

    Was sind die Grundlagen von Netzwerken im IoT??

    Die Grundlagen von Netzwerken im IoT sind die Verwendung von Geräten und Kommunikationsprotokollen wie Wi-Fi, Bluetooth, und Mobilfunknetze zur Übertragung und Verarbeitung von Daten.

    Welches Netzwerk nutzen IoT-Geräte??

    IoT-Geräte können mit verschiedenen Netzwerken verbunden werden, wie z.B. Mobilfunk, LPWAN, LAN/PAN, und Mesh-Netzwerke, Abhängig vom Bedarf des IoT-Geräts an die Reichweite, Stromverbrauch, und Datenübertragung.

    Wie sorgen IoT-Netzwerke für Sicherheit??

    IoT-Netzwerke implementieren verschiedene Sicherheitsmaßnahmen, inklusive Verschlüsselung, Authentifizierung, und regelmäßige Updates, um Daten und Geräte vor unbefugtem Zugriff und Cyber-Bedrohungen zu schützen.

    Wie wirken sich IoT-Netzwerke auf den Alltag aus??

    IoT-Netzwerke verbessern den Alltag, indem sie es intelligenten Geräten ermöglichen, zu kommunizieren und Aufgaben zu automatisieren, was zu einem erhöhten Komfort führt, Effizienz, und verbesserte Lebensqualität in verschiedenen Anwendungen wie der Heimautomation, Gesundheitspflege, und Transport.

    Brauchen wir wirklich das Internet für IoT??

    Auch wenn IoT-Geräte das Internet für Cloud Computing und andere Dienste benötigen, Einige IoT-Netzwerke können unabhängig vom Internet funktionieren, über lokale Netzwerke oder direkte Geräte-zu-Gerät-Verbindungen.

    Nächste: Top-Smart-Gateway-Richtlinie in 2024: Warum Sie brauchen & So wählen Sie eines aus
    Vorher: Dinge, die Sie über IoT Smart City wissen müssen: Definition, Anwendungen und Beispiele