物联网概述
广义上，物联网是指以“物”的信息感知、传输、处理为特征，利用包括RFID、移动通信、传感器等在内的通信技术使“物”具有通信能力，利用嵌入式和中间件编程等信息技术使“物”
物联网结构：感知层、网络层、应用层，全面感知、可靠传输、智能处理。
无线通信概述
无线通信一般是指在电磁波信号空间中传播来进行信息交换的通信技术，进行通信的两端之间不需要物理介质连接。
在无线通信系统中，从发送机发送到发送天线交变电压信号通过在发送天线中交变电流"动电产生磁、动磁产生电"电场与磁场的相互交替感应而产生，从而产生电磁波射频与微波通信技术概览
3358 www.Sina.com/: radio frequency，RF )表示在空间上能够射频的概念，通常指3358www.Sina.com/的频率范围。 射频的本质是高频电流，是高频交流的简称。 每秒有效辐射的电磁波频率的交流通常为300 kHz30 GHz，小于1 000次的交流通常为低频电流，http://www.Sina
微波也是一个常用频带，微波指频率为3358www.Sina.com/的电磁波，对应波长为大于10 000次，分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个频带
目前，射频没有严格的频率范围定义，广义上**能够向外部发射电磁信号的频率都称为射频。 *在射频识别中，频率一般选择10 kHz到几GHz。 从上面的频分可见，当前射频与微波频率之间没有定义明确的频率边界点，微波的低频端与射频一致。
3358 www.Sina.com/(microwave communication )由于高频电流容量大、质量好、可以传输长距离，是国家通信网的重要通信手段，面向各种专用通信网
我国微波通信广泛应用l、s、c、x各频段，k频段的应用还在开发中。 微波频率极高，波长也短，因此在空中的传播特性接近光波，即直线传播，被遮挡时反射或被遮挡。 因此，微波通信的主要方式是视距通信，需要超出视距后再进行中继转发。
而射频就是这样一种高频电流。
主要技术
300 MHz3 000 GHz特点
2.4kbps的传输速率只提供区域性语音服务，容量有限，方式太多，相互不兼容，保密性差，通话质量不高，无法提供数据服务； 设备成本高、质量大、体积1 m0.1 mm
针对1G的改进：模拟-数字
通过语音信号数字化处理压缩加密容量利益语音和控制信号以增强安全性是SMS等新业务开展微波通信
使用波长在0.1 mm1 m（300 MHz3000 GHz）之间的电磁波——微波进行的通信。微波通信不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。利用微波进行通信具有特点
提供机密性高、频谱利用率高、丰富的业务(例如低速率的数据业务)、标准化程度高、可省内外漫游的1G：
特长
可以同时传输语音和数据信息，速度通常在数百kbps以上，实现实时视频、高速多媒体和移动互联网接入业务，扩大高质量语音业务容量的4G :
3G与WLAN一体化，可快速传输数据、高质量、音频、视频、图像等IMT-Advanced
基于全IP分组交换网络
低速和静态传输速率达到1Gbps，在高速移动状态下达到100Mbps
提供高质量的服务QoS，支持新一代多媒体传输功能
不支持传统的电路交换电话业务，是全互联网协议(IP )的通信
通信速度快、网络频谱宽、频率效率高、能进行高质量通话、资费便宜… 5G具有以下特点。
5G研究在推动技术变革的同时，更加注重用户体验，网络平均吞吐量速度、传输延迟、虚拟现实、3D、交互游戏等对新兴移动业务的支持能力等将成为衡量5G系统性能的重要指标。 与传统移动通信系统理念不同，5G系统研究不仅以点对点物理层传输和信道编译码等经典技术为核心目标，而且突破了更广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网室内移动通信业务已占应用的主导地位。 5
G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统 优先设计目标,从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内”的设计理念.高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统,但由于受到高频段无线电波穿透能力的限 制,无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用.可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向,运营商可根据业务流量的动态变化 实时调整网络资源,有效地降低网络运营的成本和能源的消耗.物联网无线通信技术概览
有线通信，是指利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的技术。
无线通信一般是指利用电磁波信号在空间中直接传播而进行信息交换的通信技术，进行通信的两端之间无需有形的媒介连接。通常我们把通信距离在100m以内的通信称之为短距离通信，而通信距离超过1000m的称之为长距离通信。
串口：串口通信使用串行方式进行通信，即串口按位（bit）发送和接收字节序列。简易串口通信使用3根线完成：地线，发送和接收。
优点： 串口通信的最大优点就是普及率高。
缺点：串口通信的组网能力差，虽然通常情况比无线稳定，但串口的通信速度以太网比起来还是有很大差距，一般来讲，只适合低速率和小数据量的通信。
Modbus
随着PLC在工业领域的广泛应用，Modbus也成为工业领域最受欢迎的通信协议，它采用主/从（Master/Slave）方式通信，即一对多的方式连接，一个主控制器最多可以支持247个从属控制器。
优点：
问题：
组网能力差，只有主从方式通信网络规模有限，从属控制器数量限制了网络规模安全性差，无认证、无权限管理，明文传输使得它在非受控环境下是非常有风险的以太网
以太网技术的最大优点是它是目前应用最普遍的局域网技术，以太网使用双绞线作为传输媒介，在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持1KMb/s和10KMb/s的速率。
无线编解码芯片
无线编码芯片将数据编码后进行无线传输，而无线解码器则接收无线数据、并进行一些容错处理。无线编解码芯片相当于只实现了无线网络的物理层，利用无线构件了一个数据的通路，一般提供若干个”通道”供使用者使用。一般常用于汽车无线遥控开关、门禁遥控开关、玩具遥控器中，常见型号有PT2262/2272。
无线数传芯片
无线数传芯片允许使用者通过芯片提供的接口进行数据的传输，常见的接口有SPI及串口。无线数传一般工作在315 MHz/433 MHz/868 MHz/915 MHz/2.4 GHz这些频段，这些频段是公开频段，不需要进行使用申请。无线数传有两种不同的传输方式：透明传输和非透明传输。透明传输是指数据所发即所得，不需要进行协议转换；而非透明传输是指用户需要操作一些寄存器，或是需要进行协议的转化与解析。典型的数传芯片有Si4432、nRF24L01、CC1100，
IrDA
IrDA使用红外线进行通讯，是一种低成本的通讯方案。该标准制定了一个半双工的通讯系统，通讯范围1m-10m左右，传输角度30到60度。
因为使用红外线作为通讯媒介，IrDA的数据传输率最大可以达到4Mbps。
IrDA较大的劣势就是其对传输路径的要求比较高（不能遮挡），抗干扰性差，传输距离、收发角度都有限制，减小了它的应用领域。
RFID
RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称射频识别，是一种无线通信技术。可通过无线电信号非接触的识别特定目标并读写相关数据，一般适用于短距离识别通信。
低频ID(125K)
低频ID工作频率在125KHz，有效距离在20cm以内。目前有很多图书馆，门禁系统，食品安全溯源等还在使用。低频ID保密功能比较差，容易复制，已经逐步淘汰。
NFC
NFC，Near-field communication，中文常翻译为近场通信。NFC是一种短距高频的无线电技术，属于RFID技术的一种，工作频率在13.56MHz，有效工作距离在20cm以内。其传输速度有106Kb/s、212Kb/s或者424Kb/s三种。通过卡、读卡器以及点对点三种业务模式进行数据读取与交换。
蓝牙：
蓝牙使用时分双工的模式来实现全双工通讯，遵循IEEE802.15.1协议。
蓝牙具有通讯速率快、连接简单、全球通用、功耗低等特点，广泛用于手机、计算机、娱乐外围设备之中。
蓝牙通常应用与点对点的通信，组网能力差。
ZigBee：
优点： ZigBee以其低功耗、高容量、支持Mash网络、支持大量网络节点以及有较高安全等优点一度被认为的物联网最有前景的通信技术。
缺点： 如今，实际中ZigBee远没有像Wi-Fi或者蓝牙那样得到广泛的应用，这是由于它复杂，成本高，抗干扰性差，ZigBee协议没有开源，以及和IP协议的对接比较复杂等等又限制了它在实际中的应用。
WiFi ：Wireless Fidelity
优点：WiFi的优点是局域网部署无需使用电线，降低部署和扩充的成本。由于WiFi模块的价位持续下跌，使得它已成为企业和家庭的普遍的基础设施。另外，WiFi联盟指定了一套全球统一标准：不同于移动电话，任何WiFi标准设备将在世界上任何地方正确运行。
缺点：WiFi的缺点是通信距离有限，稳定性差，功耗较大，组网能力差，其安全性也遭到不少人的批评。通常WiFi技术使用2.4GHz和5GHz周围频段，但在全球各地的频率分配和操作限制也不完全相同，造成一些混乱现象。
物联网长距离通信技术
NB-IoT
NB-IoT指窄带物联网（Narrow Band-Internet of Things）技术，它是将LTE用于物联网的一个相对较新的技术，它工作在授权频段，核心是面向低端物联网终端（低耗流），适合广泛部署在智能家居、智能城市、智能生产等领域，对长距离、低速率、低功耗、多终端的物联网应用具有较大优势。
与使用标准LTE的全部10MHz或20MHz带宽不同，窄带物联网使用包含12个15kHz LTE子载波的180kHz宽的资源块。数据速率在100kb/s到1Mb/s范围之内。
LoRa
LoRa来源于Long Range这个单词，是一种长距离无线通信技术。LoRa技术基于线性Chirp扩频调制，延续了移频键控调制的低功耗特性，但是大大增加了通信范围。 Chirp扩频调制有长距离传输以及很好的抗干扰性，已经在军事和航天通信方面应用多年。极端情况下，LoRa的单个网关或者基站可以覆盖整个城市或者几十公里。
LoRa技术应用典型场景包括：超长电池寿命（几年），节点之间长距离通信，低速率（如每小时只要传递几次数据）。
LoRa优势：相比于NB-IoT ，LoRa基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信，可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电；LoRa信号的波长较长决定了它的穿透力与避障能力；大大的改善了接收的灵敏度，超过-148dBm的接收灵敏度使其可视通信距离可达15公里；降低了功耗，其接收电流仅14mA，待机电流为1.7mA，这大大延迟了电池的使用寿命；基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位。LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI，其定位精度可达5m（假设10km的范围）。