一石激起千层浪,现代科技的网络革新可以变换着诸多行业的运作模式,甚至直接改变了我们的生活方式,网络技术与我们不再遥远与陌生。今天,小亿就带大家走近“lora”、“zigbee”、“wifi”、“nb-iot”、“蓝牙”,现行常用的无线通信技术,了解他们在各种不同场合为我们的数据传输提供着怎样的服务。
可能有的小伙伴会问,“为什么会有这么多种不同的无线通信技术,它们有啥区别呢?”现在,就让我们来简单了解一下物联网常用的组网方式吧。
lora(长距离)是由semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915mhz,在欧洲是868mhz,在亚洲是433mhz。lora的物理层 (phy)使用了一种独特形式的带前向纠错(fec)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。
zigbee是物联网的理想选择之一。虽然zigbee一般工作在2.4ghz ism频段,但它也可以在902mhz到928mhz和868mhz频段中使用。在2.4ghz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达216个节点。与其它技术一样,安全性是通过aes-128加密来保证的。zigbee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。
wi-fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
大多数wi-fi版本工作在2.4ghz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300mb/s,而更新的、工作在5ghz ism频段的802.11ac,速度甚至可以超过1.3gb/s。
一种被称为halow的适合物联网应用的新版wi-fi即将推出。这个版本的代号是802.11ah,在美国使用902mhz至928mhz的免许可频段, 其它国家使用1ghz以下的类似频段。虽然大多数wi-fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但halow在使用合适天线的情况下可以远 达1km。802.11ah 的调制技术是ofdm,它在1mhz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是bpsk、qpsk或qam,因此可以提供宽范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。
针对物联网应用的另外一种新的wi-fi标准是802.11af。它旨在使用从54mhz到698mhz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用bpsk、qpsk或qam的ofdm。每个6mhz信道的最大数据速率大约为24mb/s,不过在更低的 vhf电视频段有望实现更长的距离。
窄带物联网(narrow band internet of things, nb-iot)成为万物互联网络的一个重要分支。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,以降低部署成本、实现平滑升级。
nb-iot是iot领域一个新兴的技术,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(lpwan)。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少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 5.0 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。
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