新無線技術，如4G LTE、改進的Wi-Fi以及低功耗的藍牙技術，將增加新設備的類型以及基于云的分析。在可以預見的將來，新技術將會與傳統(tǒng)的機器到機器(M2M)監(jiān)視系統(tǒng)共存。正如在本文中對水井監(jiān)視系統(tǒng)的研究所顯示的，新無線技術不會使現(xiàn)有的M2M數(shù)據(jù)網絡和連接設備消失。新無線網絡技術包括：
■ 4G LTE。由于網絡工程師建造出的4G LTE網絡，可以提供極大帶寬和較低延遲，因此4G LTE提供的高帶寬將成為有線連接的替代方案。
■ 改進的Wi-Fi。Wi-Fi技術的改進，使得諸如傳感器等遠程設備變得越來越小，越來越智能，也使得在網絡邊緣定位出無線智能設備變得越來越容易。
■ 低功耗藍牙技術(藍牙LE，也被稱為智能藍牙)。采用低功耗藍牙技術，僅用一塊電池，設備就可以運行數(shù)月或數(shù)年，同時工程技術人員可以利用諸如平板電腦、智能手機等手持設備與其通訊。
這些新無線技術與傳統(tǒng)無線技術協(xié)同工作，為用戶帶來令人激動的新功能。
為實現(xiàn)該目的，網絡工程師需要適應傳統(tǒng)的M2M技術，其中有些技術已經有好幾十年的歷史了。必須對其做適當?shù)臏蕚洌员隳軌驅崿F(xiàn)從Modbus向TCP/IP的整合和轉換，以及無線傳輸多種數(shù)據(jù)網絡協(xié)議。當將數(shù)百萬更小、更智能、更強大的節(jié)點加入到網絡時，需要利用無線技術來保證現(xiàn)有設備的連接和通訊。
遠程水井監(jiān)視系統(tǒng)
在美國亞利桑那州的沙漠中，我建設了一個水井監(jiān)視系統(tǒng)試驗場。這是為亞利桑那州皮納爾縣水井業(yè)主的消費合作社建造的水箱監(jiān)視系統(tǒng)，其目的是通過監(jiān)測和匯集水泵電流，來預測系統(tǒng)故障。將智能或分析技術整合進系統(tǒng)，使得系統(tǒng)可以檢測到隨時間發(fā)生的變化，并以此為依據(jù)做出決策。目前，系統(tǒng)可以發(fā)送SMS(短消息)給技術人員，以便搶在災難性故障發(fā)生前安排維護工作。
當實際環(huán)境可行時，我會傾向于在系統(tǒng)中使用新的網絡技術。但是只要現(xiàn)有設備能夠繼續(xù)有效的完成其工作，并且費用合理，就不對其做改變。為了更直觀的描述，可以想象一下一直保存在工具箱中的胎壓計。最新的、數(shù)字化設備更容易讀取數(shù)據(jù)。但是它們有時成本也更高，需要電池，而且更脆弱。
無論是現(xiàn)在或將來，要升級這個無線監(jiān)視應用，將新無線技術與現(xiàn)有的、傳統(tǒng)的無線技術功能整合起來，需要考察以下4個方面。
1.集中采集和分析傳感器數(shù)據(jù)
在皮納爾縣現(xiàn)場，我最初的設計使用了無線I/O(輸入/輸出)，將來自壓力傳感器、電流傳感器、液位傳感器傳遞到無線調制解調器上，并通過無線調制解調器與現(xiàn)場的人機界面(HMI)連接。如圖1所示，這是一種傳統(tǒng)的收集某個區(qū)域所有數(shù)據(jù)的方式。但是必須人在現(xiàn)場才能看這些數(shù)據(jù)。
2.通過蜂窩網絡增加無線網絡接入
后來，我在系統(tǒng)中增加了3G蜂窩路由器。通過蜂窩網絡，可以提供到互聯(lián)網絡的連接，這樣就可以不必親臨現(xiàn)場。現(xiàn)在，只要能夠建立網絡連接，我就可以在任何地方查看數(shù)據(jù)。路由器有內置的防火墻以及強大的安保協(xié)議，如果與虛擬私人網絡(VPN)聯(lián)合使用，那么，使用移動系統(tǒng)就和使用我個人的網絡設施一樣安全。(見圖2)。但是請注意，我沒有必要拋棄Modbus傳感器、I/O無線發(fā)射器或者無線調制解調器。在現(xiàn)場增加蜂窩網絡，我只是擴展了系統(tǒng)功能。并沒有全盤推倒，重頭再來，所以我也不需要更換現(xiàn)有的設備。
在這一點上，你可以說我僅僅是利用蜂窩路由器作為協(xié)議轉換設備，具有回程線路可供選擇。但是正如我將新的設備和新的網絡協(xié)議增加到系統(tǒng)中一樣，我正在更好地利用路由器的強大功能所帶來的優(yōu)勢，將其作為具有多個回程線路的數(shù)據(jù)聚集器。舉個例子來說，現(xiàn)在我已經將IP安保監(jiān)視器連接到路由器網絡端口，這樣我不僅可以遠程監(jiān)視來自傳感器的數(shù)據(jù)，還可以實時查看現(xiàn)場。
