物联网的连接技术:采购指南
深入了解关键的蜂窝物联网连接技术,包括 2G/3G 网络退网、4G 的作用、LTE Cat-1、LTE-M、NB-IoT、5G RedCap、NTN,以及不同技术如何契合不同的物联网应用场景。
全面了解物联网连接:它是什么、有哪些主要技术,以及如何进行比较。
最后更新:2026年6月
选择合适的连接技术对于确保物联网部署长期平稳运行至关重要。如今,物联网的选项比以往任何时候都多,但选择的多样性也带来了更大的复杂性。
随着移动网络、漫游模式和物联网技术的不断发展,企业需要做出明智的连接决策,以同时满足当前需求和长期发展需求。
物联网连接是指物联网设备如何连接到云端、其他设备以及物联网网关等系统。该设备可以是传感器、路灯、车辆或工业机器。
对于企业而言,连接性不仅仅是指让设备接入互联网。您选择的技术会影响覆盖范围、延迟、能效、数据吞吐量、全球可用性、漫游、设备设计以及长期可扩展性。
企业需要评估设备的工作环境、数据传输量、响应速度要求、现场使用时长,以及随着网络、法规和技术的变化,部署方案可能发生的变化。
物联网连接技术可根据其连接设备的方式、支持的覆盖范围、能够处理的数据量以及最适合的物联网应用场景类型进行分类。
2G/3G – 许多地区正在逐步淘汰的传统蜂窝通信技术。
4G LTE——一种成熟的蜂窝网络连接技术,广泛应用于各类物联网应用。
LTE Cat-1 / LTE Cat-1 bis – 基于 4G 的物联网设备连接方案,专为需要比 NB-IoT 或 LTE-M 更大带宽的设备设计,在主要市场实现广泛覆盖。
LTE-M – 面向需要移动性、更广覆盖范围和中等数据速率的物联网设备的低功耗广域蜂窝连接技术。
NB-IoT – 面向需要传输少量数据且需要深室内或远程覆盖的设备,提供低功耗广域蜂窝连接。
5G NSA – 将 5G 无线接入与现有 4G 核心网相结合的 5G 连接,在可行的情况下支持更高吞吐量的 IoT 应用场景。
5G SA – 利用 5G 核心网实现完整的 5G 独立组网连接,随着网络部署和漫游技术的日趋成熟,能够支持原生 5G 功能。
5G RedCap – 一项适用于中端物联网应用场景的 5G 技术,具体取决于 5G 独立组网(Standalone)的可用性。
LoRaWAN——面向物联网传感器以及私有或公共物联网网络的长距离、低功耗连接技术。
Sigfox——一种低功耗广域网技术,尽管其可用性和生态系统支持因市场而异,但在某些市场仍在使用。
Wi-Fi——适用于需要更高吞吐量、且能够接入本地电源和网络基础设施的物联网设备的本地连接方案。
蓝牙低功耗(BLE)——一种用于附近设备、传感器、标签以及消费类或工业应用的短距离、低功耗连接技术。
Zigbee——一种短距离网状网络,广泛应用于智能建筑、智能家居和工业环境。
卫星与非地面网络 – 这种连接方式将物联网的覆盖范围扩展到地面网络之外,可在偏远、农村、海上、航空及紧急救援环境中支持应用场景。
每种连接技术都存在取舍。有些技术侧重于提高数据吞吐量和移动性,有些则侧重于低功耗、深覆盖或短距离本地通信。对于企业部署而言,最佳选择通常是能够以最少的非必要复杂性满足应用需求的技术。
可以从覆盖范围、吞吐量、延迟、能效和全球可用性等方面对物联网连接技术进行比较。下表概述了主要蜂窝物联网方案之间的差异。
| 技术 | 报道范围 | 吞吐量 | 延迟 | 能源效率 | 全球供应情况 |
|---|---|---|---|---|---|
| NB-IoT | 非常好(深层、室内) | ~20 kbit/s | 差 | 非常好 | 已在许多地区推出;在中国普及率最高 |
| LTE-M | 非常好 | ~200 kbit/s+ | 好 | 非常好 | 欧盟和美国的大部分市场;澳大利亚 |
| LTE Cat-1 / Cat-1 bis | 好 | ~3 Mbit/s+ | 好 | 好 | 几乎普遍 |
| LTE Cat-4/4+ | 好 | ~100 Mbit/s+ | 好 | 差 | 几乎普遍 |
| 5G NSA | 好 | ~300 Mbit/s+ | 非常好 | 差 | 在大多数发达市场中 |
| 5G SA | 好 | ~300 Mbit/s+ | 非常好 | 差 | 在亚太地区及美国主要运营商中的规模扩展 |
| 5G RedCap | 好 | ~10 Mbit/s+ | 非常好 | 非常好 | 初期阶段(美国、中国、科威特、菲律宾) |
| 卫星 (NTN) | 适合在偏远的户外使用 | ~10 kbit/s–1 Mbit/s+ | 差 | 取决于解决方案 | 有限/试行市场 |
如需更深入的对比分析,请参阅我们关于指南 与物联网连接技术的对比报告。如需按应用类型获取建议,请参阅我们关于蜂窝物联网技术中“应用场景 ”的概述。如需直观概览,请查看我们的物联网连接信息图。
深入了解关键的蜂窝物联网连接技术,包括 2G/3G 网络退网、4G 的作用、LTE Cat-1、LTE-M、NB-IoT、5G RedCap、NTN,以及不同技术如何契合不同的物联网应用场景。
首先明确部署要求:设备将在何处运行、需要传输多少数据、响应速度要求以及必须在现场运行多长时间。然后评估目标市场中哪些技术既可用又经过验证。
一种切实可行的方法是,从已在目标市场部署并经过验证的网络入手。对于许多物联网部署而言,4G 仍然是一个切实可行的基础,特别是在广泛覆盖、成熟的漫游服务以及设备生命周期较长等因素至关重要的情况下。LTE Cat-1 和 LTE Cat-1 bis 可支持许多低至中带宽的物联网应用场景,而 LTE-M 对于功耗受限和电池供电的设备仍然具有重要意义,前提是覆盖范围和漫游条件能够支持。
诸如5G RedCap 和NTN等较新的选项对于特定的应用场景而言可能很重要,但应根据实际可用性、成本和运营需求来加以选用,而非将其视为4G的默认替代方案。
所有物联网应用都需要可靠的覆盖范围,但覆盖要求各不相同。有些设备只需在建筑物内或本地场地内连接,而有些设备则需要在城市、国家、农村或偏远地区之间运行。
蜂窝物联网等广域技术通常更适合移动或地理上分散的部署场景。NB-IoT 和 LTE-M 等低功耗广域网(LPWA)技术可支持具有特定覆盖要求的低功耗设备。Wi-Fi、蓝牙低功耗(BLE)和 Zigbee 等短距离技术则更适合设备在较短距离内连接的本地环境。
物联网的数据需求差异很大。有些设备仅发送小数据包的传感器数据,而另一些设备则需要支持诊断、视频、固件更新或实时监控。
对于低数据传输应用,NB-IoT 或 LTE-M 可能已足够。而对于需要更高吞吐量的应用,LTE Cat-1、LTE Cat-4/4+、5G NSA、5G SA 或未来的 5G RedCap 可能更为合适。在设备需要快速响应或支持时间敏感型应用的情况下,还应考虑延迟因素。
能效对设备的寿命和维护有着重大影响。对于电池供电的设备,或者部署在难以到达或维护成本高昂地点的设备而言,这一点尤为重要。
NB-IoT 和 LTE-M 等低功耗技术专为数据传输量较小且需要更长电池续航时间的设备而设计。而 LTE Cat-4/4+ 或 5G 等吞吐量更高的技术虽然能够支持要求更高的应用,但通常需要消耗更多的电量。
当设备在不同地点、网络或国家之间移动时,移动性至关重要。资产追踪、车队远程信息处理、联网汽车以及全球产品部署,都需要能够支持切换、漫游以及在各市场间保持稳定运行的连接能力。
对于全球物联网部署而言,仅在每个目标市场实现可用性还远远不够。企业还应考虑漫游成熟度、本地接入要求、运营商限制,以及如何在设备的整个生命周期内管理连接性。
物联网设备通常会在现场运行多年。网络中断、运营商策略的调整、新技术以及监管要求都可能影响长期连接。
企业应针对现有设备机队进行审计,排查对旧版网络的依赖关系,确认各运营商具体的停用时间表,并制定包含明确检查点的迁移计划。在可行的情况下,解决方案的设计应在硬件和SIM 卡管理方面都具备灵活性,以便在情况发生变化时能够进行技术回退或通过空中下载(OTA)更新配置文件。
在进行大规模部署之前,应在设备实际运行的环境中对选定的连接技术进行试点测试。测试有助于在进行大规模部署之前,验证覆盖范围、功耗、延迟、漫游行为、集成复杂性以及运营就绪性。
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技术选择只是成功部署物联网 (IoT) 的一部分。企业还需要管理各个市场的覆盖范围、漫游、物联网 SIM 卡和 eSIM、网络接入、安全性、支持、计费、集成以及生命周期变更。
随着物联网部署在各国、各网络及不同监管环境中的规模不断扩大,这一点变得愈发重要。某项在某个市场运行良好的技术,在另一个市场可能无法使用、得不到支持,或者在商业上并不适用。此外,设备可能需要保持连接长达数年之久,而在此期间,网络、漫游协议和连接标准仍在不断演进。
托管式物联网连接有助于企业降低这种运营复杂性。企业无需分别管理多家运营商、多个平台、各类合同以及支持流程,只需通过一个连接方案,即可在不同市场中连接、管理和扩展物联网设备。
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连接服务提供商是该决策中的另一个重要环节。了解如何从覆盖范围、生命周期管理、技术支持以及商业适配性等方面对物联网连接服务提供商进行比较。
您的连接策略需要充分考虑您的设备、市场、数据需求、生命周期以及部署模式。无论您是计划部署新的物联网解决方案、从旧有网络迁移,还是扩展现有部署,Telenor IoT 都能帮助您评估最合适的连接方案。
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