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物联网是不是一种骗局,物联网的无线通信技术有哪两类

时间:2023-05-03 15:14:54 阅读:134455 作者:1278

随着无线通信技术种类的增加,大家的选择也越来越多。 然而,在许多无线通信技术中,没有所谓的“万能”无线连接解决方案; 因为不同的环境、不同的功能需求,单一的无线通信技术是无法满足的。

本文详细介绍了各种无线连接技术,并根据商业和工业物联网应用中最重要的特性进行比较。 就像大家都很清楚在什么环境下使用什么样的无线通信技术更好一样。 让我们一起来看看蓝牙模块制造商云中的科技吧。

我们将比较以下技术:

1、蓝牙技术

2、Wi-Fi

3、基于IEEE 802.15.4的技术(Thread,Zigbee ) )。

4、Z-Wave

5、蜂窝低功耗广域网技术(NB-IoT,LTE-M ) )。

6、非蜂窝低功耗广域网技术(LoRaWAN,Sigfox ) )。

比较每种技术的以下特点:

1、距离

2、吞吐量

3、用电

4、成本

5、拓扑结构

在比较各种技术的特性之前,先简单介绍一下各种技术。

1、蓝牙技术

定义

蓝牙技术是一种在2.4 GHz ism频段运行的低功耗无线解决方案。 多年来,蓝牙技术不断扩大。 目前在距离、带宽、通信拓扑方面非常灵活,能够满足各种物联网APP需求。

技术细节

目前有两种不同的蓝牙无线选项:经典蓝牙类和低功耗蓝牙le。 经典蓝牙或BR/EDR是第一代蓝牙无线电,至今仍广泛用于流媒体APP,尤其是音频流。 低功耗蓝牙主要用于在设备之间频繁传输数据的低带宽APP应用。 低功耗蓝牙以极低的功耗和在智能手机、平板电脑和电脑中的普及性而闻名。

低功耗蓝牙包括点对点、星型拓扑、网状网络和广播式拓扑。 在网状拓扑中,节点之间直接连接,不需要通过集线器与其他节点进行通信。 节点可以向原源节点通信范围以外的其他节点发送数据和信息,扩大了大型区域内网的覆盖范围。

主要用例

低功耗蓝牙最常用于医疗和健身器材、智能照明系统、实时定位系统和室内导航APP定位。

2、Wi-Fi

定义

Wi-Fi是所有IEEE 802.11标准无线局域网(WLAN )的商标名称。 Wi-Fi的工作频带通常是2.4 GHz和5GHz的ism,但新版本的Wi-Fi也使用其他频带。

技术细节

Wi-Fi有很多版本。 Wi-Fi联盟最近与Wi-Fi1(802.11b )、Wi-Fi ) 802.11a )、Wi-Fi ) 802.11g )、Wi-Fi ) 802.11n、wi-fi ) 802.11g )和Wi-Fi最常见的拓扑是星型拓扑。 但是,在星型拓扑中,节点只能通过集线器相互通信。

主要用例

Wi-Fi主要用于高带宽数据传输APP应用,如大型文件传输和视频流传输。 在物联网APP应用中,Wi-Fi最常用于需要直接连接到互联网的设备。 但是,通常无法满足低功耗的需求,很少用于需要使用微型电池长时间运行的APP和设备。

3、基于IEEE 802.15.4的技术 (Thread、Zigbee)

定义

IEEE 802.15.4技术是指低速无线个人区域网(LR-WPAN )接入层。

技术细节

Thread和Zigbee是基于该标准的两种技术。 这些特征是低功耗和低数据速率。 IEEE 802.15.4主要用于数据较少、距离较短、同时需要保持低功耗的APP场景。 该技术还支持星型拓扑,但最常用的是网状拓扑。

主要用例

这些技术最常用于智能家居无线控制和APP场景监控。

4、Z-Wave

定义

Z-Wave最初是照明系统的控制协议,后来发展成为由Z-Wave联盟管理的家用自动化协议。 技术细节该专有技术在美国为908/915 MHz,在欧洲为868 MHz。 频带不同是为了避免2.4 GHz ISM带的干扰并扩展复盖范围。 这项技术主要使用网格拓扑。

主要用例

该技术主要应用于智能家庭场景。

5、蜂窝低功耗广域网技术 (NB-IoT、LTE-M)

定义

LTE-m(LTEcat-m1或Long-Term Evolution for M

achines)和NB-IoT(窄带物联网)都是3GPP(3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴计划)所开发的技术标准,并为蜂窝物联网应用技术提供了解决方案。  

这两种技术将与其他5G技术共存,有望成为长期5G物联网战略的组成部分。5G是第五代蜂窝移动通信技术的总称,代表2 Gbps的高速网络(将来甚至可以达到100 Gbps)。5G技术将减少网络延迟并扩大覆盖范围(就同时连接网络的设备数量而言)。

技术细节

LTE-M和NB-IoT在特性上有所不同,因此适合的应用场景也有所不同。 NB-IoT最适合需要低功耗和低带宽的简单应用,而LTE-M由于具有更高的数据速率,因此最适合实时和关键任务应用程序。两者之间的主要区别是速度和延迟(LTE-M速度较高,延迟较低)。 

NB-IoT和LTE-M主要采用星型拓扑结构。 

主要用例 

NB-IoT的主要用例包括智能农业、智慧城市和智能仪表应用。LTE-M的主要用例包括物流、医疗设备的回程通信通道以及汽车应用。 

 

6、非蜂窝低功耗广域网技术 (LoRaWAN、Sigfox)  

定义 

LoRaWAN是LoRa联盟维护的开源无线网络协议。LoRaWAN建立在LoRa基础之上,loRa是Semtech公司所开发的专有调制格式。 

技术细节 

LoRa只定义网络堆栈的较低层,而LoRaWAN定义网络堆栈的较高层。LoRaWAN只是建立在LoRa基础之上的多项协议之一。 LoRaWAN被归类为低功耗广域网(LPWAN)技术,可以低功耗实现设备之间的远程通信。  

Sigfox也是一项LPWAN技术,但它是法国公司Sigfox所提供的专有技术。该公司是这项技术的唯一网络运营商。 

主要用例 

LoRaWAN常用于智慧城市应用市场,例如智能公用事业仪表、智能停车计时器以及供应链和物流应用(例如资产追踪)。Sigfox也常用于智慧城市应用。相比美国,这项技术在欧盟地区更加常见。 

对比表 

下表对比了上文中提到的几种无线技术。 

在本系列后面的文章中,我们将介绍各种工业应用场景、列出每种应用场景最重要的特性,并评估最适合该应用场景的技术。

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