谈到创建智能空间，大量的设备分布在广阔的区域，加上所有这些设备都需要传输数据，使得通信成为一个主要的关注领域。虽然有许多不同的通信技术可用，但选择正确的通信技术可能是一项艰巨的任务，因为每种通信技术都有自己的优缺点。
此外，选择不适合其应用的通信方法的设计不仅会有设计缺陷，甚至可能需要从头开始进行新的设计，因为最初选择的底层硬件可能与另一种通信技术不兼容。
因此，工程师必须花时间弄清楚他们项目的确切要求，每种通信技术可以提供什么，以及哪种技术最适合他们的情况。
选择智能空间连接方案时，哪些因素很重要？
在选择连接技术时，众多不同的因素可能决定一个解决方案的成败。在智能空间的情况下，这些因素最有可能归结为范围、功率、带宽、可靠性、功能和安全性。
根据范围选择连接选项将使设备能够覆盖更远的距离，但这可能会以功耗为代价。范围与功耗直接相关，因此，范围最大的技术将消耗最多的功率（除非牺牲带宽）。
功率是实施无线解决方案时要考虑的第二大因素，因为不同技术的功耗差异很大。与高功率、长距离的技术相比，具有较低带宽和较低范围的技术消耗的能量通常要少几个数量级，这对于由即时功率有限的电池供电的设备来说可能是比较理想的。
带宽是另一个需要考虑的重要因素，因为有些设备可能需要传输大量信息（如摄像头），而有些设备可能每小时只需发送几个字节就可以了。最好尝试使用尽可能低的带宽，因为这通常允许覆盖更大的范围，同时还能显著降低功耗。
对于需要提供实时响应的设计来说，可靠性是一个可能存在问题的因素。这并不意味着数据总是被发送，而是意味着事件被触发的那一刻，它所连接的设备或服务必须能够立即做出响应。不能提供可靠性的无线通信技术可能会丢失事件，导致系统不可靠。
虽然所有无线通信技术都将数据传输作为一项基本服务，但有些技术还可以提供附加功能，例如定位。这些特点能够在不增加设计成本的情况下增加额外的功能。
但在上述所有因素中，到目前为止最重要的因素之一是安全性。随着隐私和安全在现代电子产品中的重要性日益增加，未来的智能空间将以联网设备为主，而私人数据被收集的可能性（人脸、生物识别等）将看到智能空间中设备的安全需求。因此，所选择的任何无线通信技术都需要针对攻击进行保护。
主要的智能空间技术有哪些？
虽然存在多种无线技术，但最常见的是 Wi-Fi、蓝牙、蜂窝和超宽带 (UWB)。其他技术，如 LoRaWAN 和卫星确实存在，但它们用于更专业的应用，在这些应用中，传感器可能位于极其偏远的地区。
对于寻求良好覆盖范围和高数据速率的应用而言，Wi-Fi 是一项出色的技术。由于 Wi-Fi 是在考虑消费电子产品的情况下开发的，因此它是为游戏、视频流和文件共享而设计的，所有这些都要求极高。然而，低延迟、高带宽和长距离是以高功率使用为代价的，这可能使 Wi-Fi 成为电池供电设备的糟糕选择。
蓝牙是一种无线技术，与 Wi-Fi (2.4 GHz) 在相同的频谱上工作，但与 Wi-Fi 不同的是，它的覆盖范围只有几米，数据速率明显更低。这导致蓝牙成为一种极低能耗的选择（与 Wi-Fi 相比），而蓝牙低能耗的开发对于希望长时间使用电池的应用来说是一个更好的补充。然而，带宽的减少意味着传感器在传输大数据包时，使用不同的技术可能会表现更好。
与 Wi-Fi 相比，蜂窝通信（如 4G 和 5G）能耗更低，并提供出色的覆盖范围和带宽。这项技术还利用了一个事实，即移动覆盖的区域不需要为传感器安装任何特殊设备来连接到网络。然而，蜂窝网络的覆盖范围并不总是很大，偏远地区尤其容易受到网络接入的影响。
UWB 是一种网络技术，由于其能够提供长距离通信，同时比 Wi-Fi 和蜂窝网络使用的能源少得多，因此最近开始受到关注。此外，使用宽频谱和短脉冲的能量，可以对设备进行极其精确的定位。因此，对于需要移动跟踪资产的应用，UWB 特别有优势。
哪种智能空间连接方案最好？
在查看可供工程师选择的各种连接方式后，问题仍然存在：哪一个是最好的？答案是都不是，因为选择使用哪种连接技术完全取决于设计的要求。
城市地区的户外智能空间可以从蜂窝网络中受益匪浅，因为蜂窝网络覆盖范围广，设备可以安装在大多数位置，同时仍能接收到可靠的信号，并且适合使用电池供电。此外，使用蜂窝网络不需要在设备和 ISP 之间安装额外的路由器、桥接器或调制解调器，这大大降低了硬件的复杂性。
室内智能空间（如家庭）可以利用 Wi-Fi 的优势，因为它覆盖范围广，私人用户可以广泛使用，能够提供低延迟消息，并广泛用于现有的物联网设备。虽然 Wi-Fi 需要大量能源，但安装在室内的设备可能会使用主电源。
没有电力基础设施的智能空间可能要依赖于电池，在这种情况下，蓝牙或 UWB 都有好处。市场上已经存在一些低能耗的蓝牙设备，它们通过机械力为自己供电（如门铃），这表明运行蓝牙设备只需要很少的电力。
涉及移动传感器的应用（如托盘车、人员或包裹）可以利用 UWB 的优势，具有长距离、低能耗和精确跟踪的特点。UWB 已用于资产跟踪设备，如 Apple AirTags，现在越来越多的智能手机将 UWB 集成到他们的设计中。
智能空间产业将走向何方？
在目前使用的所有通信技术中，蜂窝网络看起来更像是智能空间的终极解决方案。首先，未来的智能空间很可能局限于城市、工业区和家庭，所有这些地方都有蜂窝网络信号。这意味着设备可以添加到智能空间，而无需安装新的网络设备，添加新设备的唯一要求是将它们指向正确的云服务。
虽然 5G 仍在推广，但 6G 已经在开发中，它甚至被称为第一个统一的网络，6G 将是唯一需要的无线网络。当然，蓝牙和 Wi-Fi 仍将发挥作用，但集中式网络可以带来重大优势，如更好的覆盖范围和更简单的安装。此外，智能空间可能包含数百个传感器，而目前的 Wi-Fi 网络的设计并不能同时处理这么多的连接设备（而蜂窝网络可以）。
虽然存在许多连接技术，但选择适合您应用的技术至关重要，因为在开发阶段过早地试图对设计进行修改可能会造成巨大的损失。在决定一项技术时，罗列您的设计的主要要求是什么，然后考虑您可能选择包括哪些未来功能。最后，考虑行业可能的发展方向，因为制造与未来解决方案兼容的设备，可以为需要更换的设备提供巨大的竞争优势。