“物聯網” (IoT) 多年來一直是熱門話題。連接和構建“事物”似乎是每個人都在做的事情。早在 2014 年，我就在認真考慮使用 NXP Kinetis K64 MCU 從互聯網上的亞當家族獲取“東西”！

圖1.物的互聯網

圖2.Thing命令行界面

如果你想要一個好的笑聲，有一些額外的細節(jié) 哈卡迪遺址 .

“家”這個詞能讓人聯想起“家”這個詞云服務最終會被關閉。不幸的是，“互聯網連接廁所”受到了很大的壓力，當有應用程序是物聯網的理想用例時。我覺得對于許多工業(yè)場景來說，物聯網，特別是蜂窩物聯網硬件，是一種提供持續(xù)價值的互聯解決方案的經濟高效的方式。工業(yè)物聯網不僅僅是傳輸原始數據；我們現在可以利用云的力量將數據轉化為可操作的智能，使許多行業(yè)保持最高效率。

所有使現代生活成為可能的“東西”都是由大型機器驅動的，這些機器代表著巨大的資本投資，并承擔著持續(xù)的維護成本。這些巨大的機器是允許企業(yè)運作的價值流的一部分。像人類制造的任何設備一樣，這些機器需要維護和維護。在許多情況下，一個組織付錢給技術人員定期檢查和修理機器。技術人員的時間和管理費用都是金錢，而且無論技術人員是組織內部人員還是供應商維護團隊的一員，您都需要為此支付服務費。最好的情況是技師可以定期（比如每月）檢查這些機器，并在出現問題時出現維修。畢竟，當制作奧利奧餅干的機器出故障時，我們需要盡快解決問題！

在這種情況下，您可以將日常維護檢查和維修的成本計算為美元。這種每月的“訂閱”是做生意的成本。與其花錢讓人定期進行維護檢查，不如讓數據收集自動化，并利用云計算的力量來推斷到底發(fā)生了什么？一旦您了解了運營和維護成本的底線，您現在就可以看到物聯網和蜂窩物聯網具有不可思議的價值。我觀察到很多人對物聯網“月費”的想法很反感。在我介紹的場景中，這是最便宜的做生意的方式，而且它提供了持續(xù)的價值。您可以隨時隨地了解關鍵流程的狀態(tài)。在我看來，有一家公司利用工業(yè)物聯網模式每年為其他公司節(jié)省數億美元。

為了使這一概念生效，我們需要我們的傳感器和邊緣設備連接到互聯網。我認為這是一種安全可靠的通信方式。

• 新協議有新的蜂窩協議，即CAT-M1和NB物聯網，實現了低功耗（甚至是電池供電）的連接解決方案，并由投資數十億美元的網絡作為后盾。

• 低成本有些人可能會說“為什么不使用WIFI，這不是免費的嗎？”。不！網絡連接從來都不是免費的。你總是可以把它的成本追溯到某個地方或某個人身上?？紤]一下網絡工程師的時間，并考慮150美元/小時的完全負擔率，這是網絡安全工程師審核和提供設備的實際價格。有了手機，你可以得到每月幾美元的數據計劃。如果是月報，可以是月報。

• 即時安全部署“并行”聯網的思想一直是保障工業(yè)物聯網的一個非常重要的組成部分。使用手機，你可以發(fā)送一個解決方案，在拆箱，這不需要接觸客戶的內部網絡。用于傳感器的全球蜂窩網絡已經有10億美元的投資，允許接入人類有史以來最先進的無線網絡。

問問你自己這個問題：如果你正在解決的問題不能保證每個月花幾個錢就能遠程訪問信息，那么監(jiān)控資產或流程是否有價值？如果我們談論的是價值數萬或幾十萬美元的機器，那么決定非常簡單。

使用蜂窩網絡，客戶可以在不需要每次部署都花費網絡工程師的費用的情況下獲得開箱即用的連接。我們甚至可以隔離網絡流量，所以物聯網解決方案在公共互聯網上永遠看不到。數據可用且安全。當您需要方便的安裝和即時的客戶價值，手機是一個很好的選擇。我目前正在一個發(fā)酵監(jiān)測平臺為工藝釀酒。對于TZero Brew服務，我們經常被問到是否已啟用Wi-Fi。簡短的回答是“不”。對于許多產品來說，Wi-Fi是一個糟糕的選擇，最終會侵蝕產品的價值主張。這似乎與流行觀點相反，但當你關注客戶價值時，很容易理解為什么。我們的目標是提供持續(xù)的價值，并在不中斷啤酒廠日常工作流程的情況下進入啤酒廠。我們是來幫助人們專注于他們的手藝。如果解決方案不易于安裝和部署，則它無法提供價值。

圖3：細胞連接的超聲波發(fā)酵傳感器

TZero Brew產品從內部設計的超聲波探頭開始。在探測器“邊緣”處理數據，并通過蜂窩網絡將壓縮集發(fā)送到“云”。我們利用云處理的能力來做更復雜的算法來估計液體的狀態(tài)，這樣釀酒者就可以隨時隨地了解發(fā)酵罐內的情況。有了這個模型，更新我們的算法很容易，因為所有的東西都部署在云中。

圖4.隨時隨地訪問您的流程

這種發(fā)酵監(jiān)控應用程序不僅僅局限于釀造。我們可以遠程訪問關鍵流體，如15萬美元冷水機組中的乙二醇，以保持關鍵流程的運行和機器的平穩(wěn)運行。我們甚至可以為下一代生物農場提供電力合成生物學應用 !

當然，對于Instagram和YouTube來說，Wi-Fi是一個有用的數據管道。對于工業(yè)級服務，Wi-Fi并不總是為客戶提供最大價值。在TZero，當傳感器數據進入云中時，我們遇到了兩種一般情況：

1. 你走進一個客戶所在地，后屋里有一個消費級路由器和交換機。偉大的。您將獲得Wi-Fi密碼和默認SSID。這是為了安全嗎？你愿意讓衣柜里的消費者級路由器來控制你的服務質量嗎？即使是最好的意圖也會產生不穩(wěn)定的服務。

2. 一個更大的組織幾乎肯定會有IT員工和某種形式的數字安全策略。在這種情況下，如果沒有某種程度的審核，您將無法連接到他們的網絡（有線或無線）。這并不簡單，可能需要數周的繁文縟節(jié)和審批。一個網絡工程師花費多少時間？客戶和解決方案提供商都會產生不小的部署成本。

我們的解決方案通過使用蜂窩網絡完全繞過了連接難題。再加上一些設備可能在外面，沒有WIFI連接。解決方案在第一天就準備好并配置好了。事實上，手機覆蓋并不是無處不在，但我認為它是在大多數關鍵過程所在的地方。它可以覆蓋廣泛的應用領域。再加上CAT-M1和NB-IoT等技術可以比手機蜂窩芯片組中使用的調制方案更進一步。這一能力被納入3GPP標準，它們是為物聯網而設計的。

這些年來，手機解決方案的價格大幅下降。曾經，獲得解決方案的唯一方法是在PCB模塊上使用打包的解決方案?，F在有一些PCB級的解決方案，它們成本低，易于集成到您的設計中，并且具有各種功能，包括在單個解決方案中運行應用程序代碼。北歐半導體就是其中之一9160尼泊爾盧比 :

圖5.nRF9160蜂窩SIP

nRF9160包含兩個處理器。有一個Cortex M33內核，帶有1MB閃存和256KB RAM，與專用于蜂窩通信的網絡處理器相連。除了能夠在CAT-M1和NB物聯網上工作外，它還支持GPS。該模塊有足夠的功率來處理任何本地傳感器/邊緣處理，并處理TLS安全堆棧，同時能夠參與蜂窩網絡。所有這些價格都在16美元，數量為1k。有沒有GPS的選擇更便宜。這是一個非常好的交易，也是移動物聯網模塊的游戲規(guī)則改變者。nRF9160針對低/功率電池應用進行了調整，這些應用可以使網絡上的數據閃爍數年。

我最喜歡的nRF9160是北歐給你他們的開發(fā)工具包設計完整的Altium文件。這意味著您對原理圖符號、示意圖和RF布局都有準確的參考。你可以看到天線匹配網絡以及GPS低噪聲放大器。例如，下面是一個示例鈥 事情91“原型工具

圖 5. Nordic Thingy:91 Altium 參考設計文件

圖 5. Nordic Thingy:91 Altium 參考設計文件

圖 5. Nordic Thingy:91 Altium 參考設計文件

執(zhí)行你的蜂窩物聯網硬件設計所需的一切都在那里。Nordic還為 挪威盧比9160丹麥克朗，這對我來說是一個巨大的價值。目前，我們正在為TZero Brew產品進行其他設計，以支持合成生物學和乙二醇監(jiān)測方面的應用。使用北歐參考，我能夠在短時間內準備好我的設計。甚至還有“刺”的空間。

圖6.使用nRF9160 DK參考文件的快速轉彎設計原型

這里要強調的一點是，我能夠快速完成一個蜂窩物聯網模塊設計，這樣我們就可以很快得到預算估計，從而做出決策。我提倡快速犯錯，而北歐人使硬件設計過程變得非常容易。參考資料不停留在硬件上；Nordic還提供優(yōu)秀的軟件支持，以最大限度地利用該模塊。提供了一個基于Zephyr實時操作系統(tǒng)的SDK來引導固件工作。北歐設定了提供文件和參考設計的標準！

我希望我已經給了你一些關于蜂窩物聯網模塊設計的要點，包括工業(yè)物聯網。在您的產品中開始使用蜂窩通信是前所未有的簡單。