物联网连接是使设备、传感器、机器和系统能够交换数据的纽带。它们构成了所有物联网解决方案的基础,将物理资产与应用程序、平台及其他设备连接起来。这份《指南》介绍了物联网连接的主要类型,以及每种类型如何适应不同的应用场景,涵盖了从蜂窝物联网和低功耗广域网(LPWA)到Wi-Fi、卫星物联网和私有网络等各种场景。
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最后更新:2026年5月
物联网连接类型决定了设备如何连接到网络、交换数据、保持可达性,以及如何与应用程序、平台和其他系统进行交互。
物联网连接设备的连接需求各不相同。一个简单的传感器可能每天只需发送几次小数据包,而联网汽车、工业网关、摄像头或医疗设备则可能需要持续连接、更高的吞吐量、移动性、低延迟或全球漫游。合适的配置取决于具体应用场景、部署环境、覆盖范围、功耗、带宽、延迟、设备成本以及预期设备使用寿命。
联网物联网设备的数量持续增长。据IoT Analytics估计,到2025年底,全球联网物联网设备数量将达到211亿台, 预计到2030年这一数字将达到390亿台。爱立信的《移动通信报告》显示,物联网连接数量呈现出类似的增长趋势,预计将从2025年的223亿增长 至2031年的471亿。
随着部署规模的扩大,物联网术语也变得越来越专业化。其中一些术语描述的是连接类型,例如蜂窝物联网、LPWA、Wi-Fi、蓝牙、卫星物联网和私有网络;另一些则描述的是支撑物联网运行的设备和组件,例如传感器、网关、模块、SIM 卡和路由器。此外,还有一些术语用于描述物理资产与数字系统之间的交互方式,包括数字孪生、地理围栏、GNSS、远程信息处理和网络物理系统。
以下各节将解释物联网(IoT)连接、设备、硬件和软件方面的主要术语,以及它们在实际物联网部署中的应用。
利用授权移动频谱实现的广域无线连接。
LTE Cat-4 和 LTE Cat-4+ 是 4G LTE 类别,支持更高吞吐量的物联网应用,例如视频监控、路由器、网关以及其他需要更快数据传输的设备。
LTE Cat-1 和 Cat-1 bis 通常用于中等带宽的物联网应用,这些应用需要兆比特级别的吞吐量、广泛的网络支持和漫游功能。Cat-1 bis 可以通过使用单接收天线来降低设备的复杂性。
5G RedCap(即“功能缩减版”的缩写)是3GPP Release 17中为中端物联网设备引入的一种5G NR设备类别应用场景。与完整的5G NR相比,它降低了设备的复杂性和功耗,同时比 LTE-M 或 NB-IoT 支持更高的数据速率和更低的时延。
蜂窝LPWA技术专为需要在保持低功耗的同时长距离传输少量数据的物联网设备而设计。LTE-M 和 NB-IoT 使用授权的移动频谱,非常适合需要适度吞吐量、广泛覆盖和长电池续航时间,而非高数据传输速率的大规模物联网部署。
在低比特率下运行的网络,旨在将小型有效载荷传输至远距离,同时最大限度地延长设备电池寿命。
GSMA 将LTE-M 定义为3GPP 在 Release 13 中发布的LTE-MTCLPWA技术标准的简化行业术语,并指出该术语特指用于物联网的 LTE Cat-M1。GSMA 还指出,LTE-M在复用现有 LTE 基站的同时,支持相对较高的吞吐量、移动性、漫游以及潜在的语音服务。
配备多种无线通信技术(例如蜂窝网络+卫星通信)的设备,旨在确保在最偏远的环境中实现故障安全连接。
专用LTE和5G网络是专为特定企业环境(如工厂、港口、矿山或园区)构建的专用、本地化蜂窝网络。它们可帮助组织控制覆盖范围、流量、安全及性能要求。
无需许可的短距离无线技术,主要用于局域网、家庭自动化或网关连接。
除了网络本身之外,物联网还依赖于能够感知、处理和传输数据的物理设备和组件。
与物理世界进行交互并将数据传输回中央系统的物理硬件设备。
随着设备和系统之间的互联互通日益紧密,实物资产也越来越多地通过这些技术和流程与数字系统进行交互。
一种旨在采集、处理、分析、管理和呈现空间或地理数据的系统。
一项由美国政府研发的技术,可用于提供定位服务。
由多颗卫星组成的星座,向接收机传输定位和授时数据(例如:GPS、伽利略、格洛纳斯)。
物联网连接依赖于嵌入式硬件和网络标识符,这些组件负责管理通信、身份验证和数据交换。
一张存储有IMSI和加密密钥的智能卡,作为基础认证硬件发挥作用。
SIM功能直接集成在设备的主处理器(SoC)中,可最大限度地节省空间和功耗。
SGP.32 是 GSMA 的 eSIM 物联网技术规范(eSIM IoT Technical Specification),用于对物联网设备(包括网络受限或用户界面受限的设备)中的 eUICC 进行远程配置与管理。它支持通过 eSIM IoT 远程管理器(eIM)进行配置文件下载和管理。
一种技术标准,允许通过无线方式远程下载、更新和管理网络配置文件。
一个用于在网络中识别蜂窝连接设备的唯一15位数字。
一张实体SIM 卡,其中预装了多个不同的移动网络用户身份,使设备能够动态切换配置文件,以保持信号覆盖或绕过限制。
一种网络路由策略,其中漫游数据直接路由至本地互联网,而非一路回传至本国运营商的核心网络。
设备的主要计算引擎。系统级芯片(SoC)将所有必要的电子电路和处理部件集成到单个集成电路中。
这些技术共同构成了全球物联网连接的基础——将数十亿台设备连接起来,并支持智能、数据驱动的系统。