物聯(lián)網(wǎng)入行攻略:從11種通信(IoT)協(xié)議開始
目前,國際、國內(nèi)眾多通信標準同臺競技,精彩紛呈,十年之前2G網(wǎng)絡讓國內(nèi)運營商借拇指經(jīng)濟賺得缽滿盆溢,許多人看好這片市場,借此衍生彩鈴、彩信等諸多明星產(chǎn)品,不過,時至今日,2G網(wǎng)絡已完成網(wǎng)絡基礎建設使命,正垂垂老矣,走在逐步退出歷史舞臺的路上,十年前,誰能想象到今天這一幕?
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/367487.htm今天的網(wǎng)絡通信技術也是日新月異,有眾所周知的WIFI、Bluetooth、Zigbee、2G、3G、4G蜂窩網(wǎng)絡,也有新興的LiFi、AirGig、量子通信等,更有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前夜,市場衍生出來的一些比較有前景的通信技術,如以窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT為代表的商業(yè)化應用,眾多技術都是根據(jù)不同的應用場景,為解決不同現(xiàn)實問題而被開發(fā)出來。下面讓我們見識一下這些技術到底應該如何應用?
藍牙
重要的短距離通信技術,曾經(jīng)因功耗過大備受非議,經(jīng)過20多年漫長歲月的進化,如今已進入4.0+版本,傳輸速度和功耗控制都已經(jīng)脫胎換骨,請看詳細參數(shù):
標準:藍牙4.2核心規(guī)格
頻率:2.4GHz(ISM)
范圍:50-150米(智能/ BLE)
數(shù)據(jù)速率:1Mbps(智能/ BLE)
Zigbee
該技術市場化比較早,工業(yè)領域應用廣泛,基于IEEE802.15.4協(xié)議,應用于100M內(nèi)相對不頻繁的數(shù)據(jù)交換,具有低功耗、高安全性、高擴展性、高節(jié)點數(shù)等優(yōu)點,最新推出3.0版本,整合了各種基于Zigbee的無線標準為單一標準,一起看參數(shù):
標準:基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0
頻率:2.4GHz
范圍:10-100米
數(shù)據(jù)速率:250kbps
Z波
Z-Wave是一種低功耗射頻通信技術,主要用于諸如燈控制器和傳感器之類的產(chǎn)品的家庭自動化。支持全網(wǎng)狀網(wǎng)絡,而不需要協(xié)調(diào)器節(jié)點,并且是非常可擴展的,可以控制多達232個設備。目前,唯一的芯片制造商是Sigma Designs。
標準:Z-Wave Alliance ZAD12837 / ITU-T G.9959
頻率:900MHz(ISM)
范圍:30m
數(shù)據(jù)速率:9.6 / 40 / 100kbit / S
6LowPAN
6LowPAN即IPv6低功率無線個人區(qū)域網(wǎng)絡,它是基于IP(Internet Protocol)的技術。該標準一個關鍵的屬性是IPv6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6)堆棧,可以借此實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng),具有強大的可擴展性和自愈性。
標準:RFC6282
頻率:(適用于各種其他網(wǎng)絡媒體,包括藍牙智能(2.4GHz)或ZigBee或低功率射頻(亞1GHz)
范圍:N / A
數(shù)據(jù)速率:N / A
線程
線程于2014年中推出,是一種針對家庭自動化環(huán)境的新型基于6LowPAN的IPv6網(wǎng)絡協(xié)議。它基于各種標準,包括IEEE802.15.4(作為無線空中接口協(xié)議)、IPv6和6LoWPAN,并為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種彈性的基于IP的解決方案。
標準:線程,基于IEEE802.15.4和6LowPAN
頻率:2.4GHz(ISM)
范圍:N / A
數(shù)據(jù)速率:N / A
WIFI
目前,WIFI技術因基礎架構廣泛,并提供快速的數(shù)據(jù)傳輸和處理大量數(shù)據(jù)的能力,在局域網(wǎng)內(nèi)辦公或家庭環(huán)境中WiFi迅速普及,是為解決文件傳輸問題而開發(fā)的技術,在IOT應用方面,此技術功耗甚巨,尚無有效降低功耗的解決途徑。
標準:基于802.11n(今天最常見的用途)
頻率:2.4GHz和5GHz頻段
范圍:約50m
數(shù)據(jù)速率:最大600 Mbps,但根據(jù)所使用的通道頻率和天線數(shù)量(最新的802.11-ac標準應提供500Mbps至1Gbps),150-200Mbps更為典型。
蜂窩
遠距離蜂窩通信技術,現(xiàn)在正在服役的2G、3G、4G和GPRS等都是基于這個技術研發(fā)的產(chǎn)品,該領域的一個關鍵產(chǎn)品是SparqEE系列產(chǎn)品,包括原始的小型CELLv1.0低成本開發(fā)板和一系列與Raspberry Pi和Arduino平臺一起使用的屏蔽連接板。
標準:GSM / GPRS / EDGE(2G),UMTS / HSPA(3G),LTE(4G)
頻率:900/1800/1900 / 2100MHz
范圍:GSM最大35km; HSPA最長200公里
數(shù)據(jù)速率(典型下載):35-170kps(GPRS),120-384kbps(EDGE),384Kbps-2Mbps(UMTS),600kbps-10Mbps(HSPA),3-10Mbps
NFC
近場通信技術,可以實現(xiàn)電子設備之間更簡單、更安全的信息交互,比如線下異?;鸨姆墙佑|式支付交易,在智能手機上已經(jīng)廣泛應用。
標準:ISO / IEC 18000-3
頻率:13.56MHz(ISM)
范圍:10厘米
數(shù)據(jù)速率:100-420kbps
Sigfox
無需許可證,可以免費使用ISM頻帶,引用范圍基于WiFi和蜂窩之間,適合低級別數(shù)據(jù)傳輸。該網(wǎng)絡提供了一個強大的,功率高效和可擴展的網(wǎng)絡,目前正在歐洲主要城市部署,Sigfox使用Silicon Labs等EZRadioPro無線收發(fā)器等硅片,為在1GHz以下頻段工作的無線網(wǎng)絡應用提供行業(yè)領先的無線性能,擴展范圍和超低功耗。
標準:Sigfox
頻率:900MHz
范圍:30-50公里(農(nóng)村環(huán)境),3-10公里(城市環(huán)境)
數(shù)據(jù)速率:10-1000bps
Neul
此技術與Sigfox相似,利用電視白空間頻譜的小片,提供高可擴展性,高覆蓋率,低功耗和低成本無線網(wǎng)絡。Neul是一種專門為IoT設計的新型廣域無線網(wǎng)絡技術,與GPRS、3G、CDMA和LTE WAN解決方案屬于同行正面競爭,在未來20年以內(nèi)前景看好。
標準:Neul
頻率:900MHz(ISM),458MHz(英國),470-790MHz(白色空間)
范圍:10公里
數(shù)據(jù)速率:最少可達100kbps
LoRaWAN
Again在某些方面與Sigfox和Neul類似,LoRaWAN針對廣域網(wǎng)(WAN)應用,旨在為具有特定功能的低功率WAN提供支持,以便在IoT,M2M和M2M中支持低成本移動安全雙向通信智能城市和工業(yè)應用。針對低功耗優(yōu)化并支持具有數(shù)百萬和數(shù)百萬臺設備的大型網(wǎng)絡,數(shù)據(jù)速率范圍為0.3 kbps至50 kbps。
標準:LoRaWAN
頻率:各種
范圍:2-5公里(城市環(huán)境),15公里(郊區(qū)環(huán)境)
數(shù)據(jù)速率:0.3-50 kbps。
以上11種通信技術是目前比較有代表性的行業(yè)技術,在如今技術驅(qū)動科技進步的時代,老技術不斷被顛覆、被碾壓,為物聯(lián)網(wǎng)而誕生的新技術層出不窮,我們相信,物與物的鏈接,沒有邊界,技術的進步,也會永無止境!
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