1.2 物联网无线通信技术
常用的物联网无线通信技术可分为短距离无线通信技术和长距离无线通信技术,分析如下。
1.2.1 短距离无线通信技术
短距离无线通信主要特点是通信距离短,覆盖范围一般在几十米或上百米之内,发射器的发射功率较低,一般小于100mW。短距离无线通信技术的特征是低成本、低功耗和对等通信。
(1)ZigBee。ZigBee是IEEE 802.15.4标准的代名词,是符合这个标准的一种短距离、低功耗的无线通信技术。使用ZigBee的设备能耗特别低,在进行自组网时无须人工干预,成本低廉,设备复杂度低且网络容量大。ZigBee本身是针对低数据量、低成本、低功耗、高可靠性的无线数据通信的需求而产生的,在多方面领域有广泛应用,如国防安全、工业应用、交通物流、节能、生产现代化和智能家居等。
(2)低功耗蓝牙(BLE)。BLE在传统蓝牙的基础上,对传统蓝牙的协议栈做了进一步简化,将数据传输速率和功耗作为主要的技术指标。BLE可通过单模形式和双模形式来实现,双模形式是指在蓝牙芯片中集成了传统蓝牙协议栈和低功耗蓝牙协议栈,实现了两种蓝牙协议栈的共用;单模形式是指在蓝牙芯片集成了低功耗蓝牙协议栈,它是对传统蓝牙协议栈的简化,从而降低了功耗,提高了数据传输速率。
(3)Wi-Fi。Wi-Fi是IEEE 802.11标准的别名,工作频率为2.4~2.48GHz,许多终端设备(如笔记本电脑、视频游戏机、智能手机、数码相机、平板电脑等)都配有Wi-Fi模块。通过Wi-Fi可以方便快捷地连网,可以使用户摆脱传统的有线连网的束缚。
1.2.2 长距离无线通信技术
(1)LoRa。LoRa是一种基于Sub-GHz技术的无线网络,其特点是传输距离远,易于建设和部署,功耗和成本低,适用于大范围环境的数据采集。
(2)NB-IoT。NB-IoT是基于蜂窝网络构建的,可直接部署于GSM、UMTS或LTE网络,由运营商提供连接服务,其特点是覆盖广泛、功耗极低。
(3)LTE。LTE采用FDD和TDD技术,其特点是数据传输速率快、容量大、覆盖范围广、移动性好,具有一定的空间定位功能。