4G物聯(lián)網模塊是一種用于進行物聯(lián)網連接的設備，根據4G移動通信技術將物理設備和傳感器傳送到互聯(lián)網。該模塊一般配備4G通訊模塊，配備cpu、存儲器和其它必需的部件。

4G物聯(lián)網模塊的主要作用是依據4G網絡傳送數據，使物聯(lián)網設備可以實現實時監(jiān)控、傳送數據和信息共享。它們?yōu)槲锫?lián)網應用增添了迅速、平穩(wěn)、安全連接。

1. 4G物聯(lián)網模塊的原理

通訊技術:4G物聯(lián)網模塊根據第四代移動通信技術(4G) LTE），迅速傳送數據和可靠的無線連接。4G LTE技術依據正交頻分多址（OFDMA）和多輸入多輸出（MIMO）等技術，進行高帶寬、低延遲的無線通訊。

基帶解決方法：4G模塊里的基帶處理器擔負信號調制和解調，將數字信號轉換成無線電信號并進行反向變換。基帶處理器還負責傳輸數據、加密解密和錯誤校正。

射頻前端：射頻前端構件包含功率放大器、低噪聲放大器、過濾器和天線，以發(fā)送和接收數據信號。射頻前端性能直接關系模塊的通信質量和覆蓋范圍。

網絡協(xié)議棧：4G物聯(lián)網模塊內嵌完備的網絡協(xié)議棧，包含TCP/IP協(xié)議、UDP協(xié)議、HTTP/HTTPS協(xié)議等，提供多種網絡通信協(xié)議，確保和各種運用和平臺的兼容性。

接口和控制：4G模塊根據規(guī)范化插孔（如UARTT）、SPI、I2C等。)與主設備通訊，并通過AT命令或API加以控制。主設備能通過這一插座推送指令、讀取數據及管理聯(lián)接。

2. 4G物聯(lián)網模塊的特征

高速傳輸數據:4G技術每秒給與100多兆比特（Mbps）網絡速度和數十兆比特每秒的上傳速度適用于視頻監(jiān)控和大文件傳輸等大數據傳輸規(guī)定。

低延遲：4G網絡的延遲一般小于50ms，適用于遠程控制、工控自動化等必須立即回應的應用場景。

普遍遮蓋：4G網絡覆蓋范圍廣，信號平穩(wěn)，可在城市、農村和邊遠地區(qū)提供可靠的無線連接，關鍵適用于繁雜的地形。

高移動化：4G模塊適用于高速移動全面的穩(wěn)定聯(lián)接，適用于車輛及便攜式設備，確保挪動條件下的通信質量。

多功能可用：4G物聯(lián)網模塊適用于語音通話、群發(fā)短信、定位服務等多種功能（GPS/GLONASS）及各種網絡協(xié)議(如HTTPP)、MQTT、CoAP等。)，根據不同運用的必須。

低功耗設計：物聯(lián)網設備通常需要長期運行。4G物聯(lián)網模塊選用低功耗設計，適用于休眠模式、綠色環(huán)保，增加設備壽命。

高安全性：4G網絡選用加密通信、驗證、防火墻等幾種安全機制，保證傳輸數據的安全隱私維護。

3. 主要用途

智能家居：在智能家居系統(tǒng)中，4G模塊用于連接各種感應器、控制器和電器產品，并提供實時監(jiān)控和控制功能。

智慧交通：車聯(lián)網4G模塊（V2）X）實現車輛中間與基礎設施之間的通信，適用于實時導航、公路交通和自動駕駛。

工業(yè)物聯(lián)網：工控自動化和工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）4G模塊用于連接各種機械設備和感應器，進行設備監(jiān)控、數據采集和遠程控制。

環(huán)保監(jiān)測：4G模塊用于連接各種環(huán)境傳感器，實時傳輸環(huán)境數據，適用于污染監(jiān)測、氣象監(jiān)測和災害預警。

醫(yī)療服務：在遠程醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)測領域，4G模塊用于連接各種醫(yī)療設備和可穿戴設備，實時傳輸健康數據，適用于遠程診斷和搶險救援。

農業(yè)物聯(lián)網：在智能農業(yè)中，4G模塊用于連接各種農業(yè)傳感器和控制系統(tǒng)，進行土壤監(jiān)測、澆灌操縱、作物生長檢查等精細農業(yè)管理。

4G物聯(lián)網模塊作為現代物聯(lián)網的重要構成部分，在不同層面起著重要的作用。物聯(lián)網還在不斷發(fā)展，4G物聯(lián)網模塊將繼續(xù)為各行業(yè)實現智能化和數字化轉型，并提高工作效率生活質量。