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盘点物联网咽喉——常见的通信技术

2018-11-06 11:29:18  来源:暴点

摘要:通信技术是过去几年中物联网产业中最受关注的话题,那么在物联网通信技术中,有哪些无线技术应用较为广泛呢,今天笔者就跟大家盘点一下。
关键词: 物联网
  通信技术是过去几年中物联网产业中最受关注的话题,它处于物联网产业中的核心环节,具有不可替代性,起到承上启下的作用,向上可以对接传感器等产品,向下可以对接终端产品及行业应用。此外,通信技术作为一项基础技术对于物联网产品与方案来说十分重要,目前硬件产品功能的同质化是一个非常普遍的现象,比如市场上火热的智能手环产品,功能都大同小异,很难有竞争力。通信技术在物联网产业的地位可谓举足轻重。

  那么在物联网通信技术中,有哪些无线技术应用较为广泛呢,今天笔者就跟大家盘点一下。

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  1. 蓝牙Blue Tooth


  蓝牙Blue Tooth 一般用于近距离数据交换,目前在可穿戴智能产品、智慧医疗电子领域和智能家居领域举足轻重。我们平时使用的蓝牙功能,一般只能在较短距离(10M左右)以内进行数据传输,功耗相对较大,使用的范围具有一定的局限性。

  2. 紫蜂ZigBee

  紫蜂 ZigBee 是一种低功耗的近距离无线通信技术,数传模块类似于移动网络基站。在实际应用中人们发现,尽管蓝牙技术有许多优点,但仍然存在着应用的局限性。对于工业生产、智慧家居和遥测遥控等领域而言,蓝牙技术较为复杂,不仅功耗大、距离短,搭建的组网规模也较小。紫蜂ZigBee协议的问世正好弥补了这些不足。

  3. 射频RF

  射频电流Radio Frequency 简称射频RF,它是一种高频交流变化的电磁波。射频系统是由标签(Tag,即射频卡)、天线和阅读器三个部分组成,我们平时常用的门禁卡、食堂卡、公交卡等都属于射频通信系统设备。

  4. Wi-Fi

  Wi-Fi在我们的生活中非常常见,一线城市的几乎所有公共场所均设有无线网络,这是由于它的低成本和传输特性决定的。Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段,连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

  由于无线网络的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的,因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的,费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页,随时随地接听拨打电话,有了Wi-Fi功能我们打长途电话、浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等,再无需担心速度慢和花费高的问题。

  无线网络在掌上设备上应用越来越广泛,而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同,Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率,因此Wi-Fi手机成为了2010年移动通信业界的时尚潮流。

  5. NFC

  NFC是一种新兴的技术,使用了NFC技术的设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换,是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来,通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能,利用移动终端实现移动支付、门禁、身份识别等应用。

  6. LoRa

  LoRa是LPWAN通信技术中的一种,诞生于2013年8月,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折中考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命(3-5年)、大容量的系统,进而扩展传感网络。目前,LoRa主要在全球免费频段运行,包括433、868、915MHz等。

  7. NB-IoT

  基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT))构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

  8. IPv6/6Lowpan

  基于IPv6的低速无线个域网标准,即IPv6 over IEEE 802.15.4。IEEE 802.15.4标准设计用于开发可以靠电池运行1到5年的紧凑型低功率廉价嵌入式设备(如传感器)。该标准使用工作在2.4GHz频段的无线电收发器传送信息,使用的频带与Wi-Fi相同,但其射频发射功率大约只有Wi-Fi的1%。6LoWPAN的出现使各类低功率无线设备能够加入IP家庭中,与Wi-Fi、以太网以及其他类型的设备并网;IETF 6LoWPAN技术具有无线低功耗、自组织网络的特点,是物联网感知层、无线传感器网络的重要技术,ZigBee新一代智能电网标准中SEP2.0已经采用6LoWPAN技术,随着美国智能电网的部署,6LoWPAN将成为事实标准,全面替代ZigBee标准。

  9. RF433/315M

  无线收发模组,采用射频技术,工作在ISM频段(433/315MHz),一般包含发射器和接收器,频率稳定度高,谐波抑制性好,数据传输率1K~128Kbps,采用GFSK的调制方式具有超强的抗干扰能力。应用范围: (1)无线抄表系统 (2)无线路灯控制系统(3)铁路通信(4)航模无线遥控(5)无线安防报警(6)家居电器控制 (7)工业无线数据采集(8)无线数据传输。低功耗的RF433可在2.1-3.6V电压范围内工作,在1SEC周期轮询唤醒省电模式(Polling mode)下,接收仅仅消耗不到20uA,一节3.6V/3.6A的锂亚电池可工作10年以上。

  10. Z-Wave

  是由丹麦公司Zensys所一手主导的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术,工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲),采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率为9.6 kb~ 40kb/s,信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄宽带应用场合。Z-Wave采用了动态路由技术,每一个Z-Wave网络都拥有自己独立的网络地址(HomeID);网络内每个节点的地址(NodeID),由控制节点(Controller)分配。每个网络最多容纳232个节点(Slave),包括控制节点在内。Zensys提供Windows开发用的动态库(Dynamically Linked Library, DLL),开发者该DLL内的API函数来进行PC软件设计。通过Z-Wave技术构建的无线网络,不仅可以通过本网络设备实现对家电的遥控,甚至可以通过Internet网络对Z-Wave网络中的设备进行控制。
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