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随着国内无线通信、物联网传感等相关技术的快速发展,住宅、酒店、商业楼、写字楼的大量智能化升级已经开始,人们慢慢开始适应更加智能化的日常工作和生活。 不仅仅是民用,物联网技术也开始慢慢融入工业领域。

 

在实现物联网的短距离无线通信技术中,蓝牙、Wi-Fi、zigbee是目前应用最广泛的三种短距离无线通信技术; 而4G、5G、NB-IoT、Sigfox、LoRa等都是远距离无线传输技术。 技术的代表。

短距离传输技术

1.蓝牙:

蓝牙是一种设备之间无线通信的技术。 可以实现固定设备、移动设备和构建个域网之间的短距离数据交换。 蓝牙可以连接多个设备并克服数据同步的问题。 蓝牙使用短波特率高频(UHF)无线电波,通过2.4至2.485GHz的ISM频段进行通信,通信距离从几米到数百米不等。

优势:

“蓝牙低功耗”模式实现低功耗和增强覆盖范围,最大范围超过100米

支持复杂网络:针对一对一连接进行优化,支持星型拓扑等一对多连接。

智能连接:新增支持设置设备间连接频率、IPv6网络支持。

安全性更高:采用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。

蓝牙模块体积小,易于集成。

可以建立临时的点对点连接(Ad-hoc Connection):根据蓝牙设备在网络中的角色,可以分为主设备(Master)和从设备(Slave)。

缺点:

蓝牙各版本互不兼容,联网能力较差; 网络节点少,不适合多点控制。

2.无线网络:

Wi-Fi是一种无线局域网通信技术,全称是Wireless-Fidelity,无线保真度。 IEEE组织的IEEE 802.11标准制定了以太网的技术标准。 Wi-Fi终端是指利用高频无线电信号发送和接收数据,采用以太网通信协议。 通讯距离通常为数十米。 当前标准已更新为802.11ax。

优势

Wi-Fi的优点是局域网部署不需要使用电线,降低了部署和扩展成本。 此外,根据Wi-Fi联盟的说法,“Wi-Fi认证”是向后兼容的,它指定了一套统一的全球标准:与手机不同,任何符合Wi-Fi标准的设备都可以在世界任何地方正确运行。

缺点

Wi-Fi的缺点是通信距离有限、稳定性差、功耗高、组网能力差、安全性差、抗干扰能力差,无法在工业领域有效应用。

长距离传输技术

随着智慧城市的发展,远距离无线传输技术的代表之一就是传统的手工抄表也将被远程抄表所取代。 无线远程抄表不仅可以解决人工抄表带来的弊端,还可以帮助供电公司提高运营管理水平,提高工作效率,降低运营成本。

1. 猫。 4G、5G物联网应用的杰出代表。 1

共享单车、移动POS机等可以是cat1的典型应用场景。 猫。 1与NB-IoT和2G模块相比,在网络覆盖、速度和延迟方面具有优势。 此外,猫。 1、具有一定的成本优势。 例如,在网络建设中,LTE Cat. 1、可无缝连接现有LTE网络。 无需升级基站软硬件,网络覆盖成本非常低。 芯片成本方面,系统优化后,集成度更高,模块硬件架构更简单,外围硬件成本更低。 在延迟方面,它具有与 LTE Cat. 相同的能力。 4 相同的毫秒级传输延迟,并支持100KM/H以上的移动速度。

但它也存在与NB-IoT发展类似的问题。 毕竟模组的价格是能否快速量产的关键。 目前的价格还是有点高。 相信一段时间后,猫。 1 将会蓬勃发展。

2.洛拉

LoRa调制解调器:LoRa(长距离)是一种调制技术,与同类技术相比,可提供更远的通信距离。 该调制基于扩频技术,这是线性调制扩频 (CSS) 的一种变体,具有前向纠错 (FEC) 功能。 LoRa 显着提高了接收灵敏度,并且与其他扩频技术一样,使用整个信道带宽来广播信号,由于使用了低成本晶体振荡器,因此对信道噪声更加鲁棒,并且对频率偏移不敏感。 LoRa 可以将信号调制到本底噪声以下 19.5dB,而大多数频移键控 (FSK) 需要高于本底噪声 8-10dB 的信号功率才能正确调制。 LoRa 调制是物理层 (PHY),可以被不同的协议和不同的网络架构使用 – 网状、星形、点对点等。

LoRa终端可以形成自组织网络状态,通过集中器将数据上传到云平台,适用于终端分散、数据处理集中的场景。 LoRa穿透力强,无线视距可达3公里。 每个带有模块的终端都可以用作远程终端的中继点。 无需布线,安装方便,数据传输稳定,计量数据可在线监控。 基于LoRa的远程系统不仅具有易嵌入、组网容量大、功耗低、免费等优点,而且LoRa无线模块接收灵敏度高、可穿墙通信。 能力强劲,实测通信距离可达3公里以上,完美解决复杂环境下小数据量超远距离通信问题。

上述各种物联网无线通信技术旨在满足不同场景下各自的通信需求:

1、大功率、高速广域网传输技术,如4G、5G蜂窝通信技术。 此类传输技术适用于GPS导航定位、视频监控等实时性要求较高的大流量传输应用。

2、低功耗、低速的广域网传输技术,如Lora、Cat1、NB-IoT等。此类传输技术适用于远程设备运行状态的数据传输、工业智能设备和终端的数据传输, ETC。

3、WIFI、蓝牙等大功率、高速短距离传输技术,适合智能家居、可穿戴设备、M2M等之间的连接和数据传输。

4、低功耗、低速率短距离传输技术,如ZigBee。 此类传输技术适用于局域网设备的灵活组网应用,如热点共享等。

目前,物联网无线传输技术的发展趋势主要是低功耗广域网。 可以预见,未来几年,以Lora、Cat1、NB-IoT为代表的低功耗广域网传输技术将逐渐成为物联网传输层连接技术的主流。

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