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  • 语言是人类最重要的交际工具,是人们进行...今天,我们就来扒一扒那些在物联网中比较常用的无线短距离通信语言及技术--华为Hilink协议、WiFi(IEEE 802.11协议)、Mesh、蓝牙、ZigBee、Thread、Z-Wave、NFC、UWB、LiFi。
  • 当前,随着互联网技术日益成熟,有线网络从铜线向光纤的顺利...那么,常见的物联网通信技术有那些呢? 从技术层面来讲,通常将物联网分为三层,分别是感知层、网络层、应用层。其中,网络层肩负数据、信息安全可靠...

    当前,随着互联网技术日益成熟,有线网络从铜线向光纤的顺利改造,网络传输的稳定性和传输速率已经有了很大提升,可以满足广大网络用户基础需求。随着科技的进步,大数据的传输和密集型的网络应用环境越来越多,物联网通信技术正式肩负解决现实生活中复杂通信问题的使命应运而生。那么,常见的物联网通信技术有那些呢?

    从技术层面来讲,通常将物联网分为三层,分别是感知层、网络层、应用层。其中,网络层肩负数据、信息安全可靠地通信和传输,除了有线网络、无线网络传输就成为物联网短距离传输的重要技术。

    常见的近距离无线网络通信技术主要主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork,低功耗广域网),即广域网通信技术。LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等。

    Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。Zigbee使用频段为2.4G,868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下,Zigbee的有效传输范围为10-75m。

    在无线通信世界中,Wi-Fi可是目前人们最为常用的无线技术之一。伴随笔记本电脑、手机、平板等设备对Wi-Fi的大量应用,现在就连摄像头、电视、汽车等等也开始广泛地使用Wi-Fi技术。据统计,目前的Wi-Fi设备发货量已经超过了100亿台,其中有60亿设备正在使用中。同时,全球有7亿多家庭正在使用Wi-Fi,而预计到2019年,世界上将有90%的家庭都会使用Wi-Fi。

    仅次于Wi-Fi的便是蓝牙技术了,它通常被用于短距离设备间的交换数据,如键盘、鼠标和蓝牙耳机等等。然而传统的蓝牙标准由于没有Wi-Fi那样快的传输,因此往往被人们所诟病。不过伴随蓝牙标准的不断升级完善,在蓝牙4.0标准中已提出了“低功耗蓝牙”、“传统蓝牙”和“高速蓝牙”三种模式,并针对物联网(InternetofEverything)发展而推出了BluetoothSmart技术,使其成为能够继续与Wi-Fi保持竞争的又一关键技术。

    在广域网通信技术中,窄带物联网NB-IOT因覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等诸多优点,是国际、国内诸多厂商最为认可的技术之一,受到市场热捧,并导致资本方大量介入,未来有望成为5G关键性技术标准之一。

    最近、火爆市场的共享单车行业领军企业ofo宣布与华为、中国电信达成共享单车及物联网合作伙伴关系,三方将基于全球领先的NB-IoT标准合作开发新型NB-IoT共享单车,合作探索共享单车新商业模式,共同打造共享单车行业标杆。这是华为携NB-IoT技术在国内破冰式的商业应用,以雄赳赳的姿态奠定未来5G时代游戏规则制定者身份。

    另外,近场通信的NFC,利用可见光通讯技术的Li-Fi,利用电线来传网络信号的AirGig等,都是目前市场上已经应用或者正在通往商用的路上,相信伴随着5G正式商用,会有更多通信技术进入市场,未来,通信行业又是一个诸侯争霸的时代!
      人工智能、大数据、云计算和物联网的未来发展值得重视,均为前沿产业,多智时代专注于人工智能和大数据的入门和科谱,在此为你推荐几篇优质好文:
    物联网技术分为四个层次,具体是怎么划分的?
    http://www.duozhishidai.com/article-1621-1.html
    物联网技术体系、网络架构和产业链条,入门知识大全,值得典藏
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    什么是物联网平台,从完整的物联网系统架构来介绍物联网平台
    http://www.duozhishidai.com/article-2110-1.html


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  • 物联网常用的无线通信技术

    千次阅读 多人点赞 2021-03-07 18:01:17
    物联网常用的无线通信技术前言短距离无线通信技术蓝牙WiFiZigBee低功耗长距离无线通信技术SigFoxLoRaNB-IoT无线技术对比 前言 物联网无线通信技术根据通信距离可以分为短距离通信技术和低功耗长距离通信技术(LPWA)...

    前言

    物联网无线通信技术根据通信距离可以分为短距离通信技术和低功耗长距离通信技术(LPWA)。

    • 短距离无线通信技术:蓝牙、WiFi、ZigBee
    • 低功耗长距离无线通信技术:SigFox、LoRa、NB-IoT

    短距离无线通信技术

    蓝牙

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    “蓝牙”是一种大容量近距离无线数字通信技术标准,其目标是实现最高数据传输速率1Mbps、最大传输距离为10厘米~10米的数据传输,通过增加发射功率传输距离可达到100米。

    优点:速率快、低功率,安全系数高。

    缺点:网络节点少,不适合多点布控。

    WiFi

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    WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。

    优点:覆盖范围广,数据传输速率快。

    缺点:传输安全性不好,稳定性差,功率略高,组网能力差。

    ZigBee

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    ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

    其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

    低功耗长距离无线通信技术

    SigFox

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    SigFox网络利用了超窄带UNB技术,传输功率水平非常低,并仍然能维持一个稳定的数据连接。SigFox无线链路使用免授权的ISM射频频段。频率根据国家法规有所不同,在欧洲广泛使用868MHz,在美国是915MHz。

    SigFox网络拓扑是一个可扩展的、高容量的网络,具有非常低的能源消耗,同时保持简单和易于部署的基于星型单元的基础设施。

    SigFox网络性能特征:每天每设备140条消息;每条消息12个字节(96位);无线吞吐量达100位/秒。

    SigFox也是商用化速度较快的一个LPWAN网络技术,它采用超窄带技术,使得网络设备消耗50微瓦的功率为双向单向通信或100微瓦。这一协议SigFox公司拥有,其创始人是法国企业家Ludovic Le Moan,主要打造低攻耗、低成本的无线物联网专用网络。目前,Sigfox 的网络覆盖法国、西班牙、荷兰和英国的10 个大城市。

    LoRa

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    LoRa是一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网标准,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无线技术的主要特点:长距离:1-20km;节点数:万级,甚至百万级;电池寿命:3-10年;数据速率:0.3-50kbps

    LoRa是LPWA通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统,进而扩展传感网路。目前,LoRa主要在全球免费频段运行。

    目前LoRa网络已经在世界多地进行试点或部署,截至目前最新公布的数据,已经有17个国家公开宣布建网计划,120多个城市地区有正在运行的LoRa网络,如美国、法国、德国、澳大利亚、印度等等国家,荷兰、瑞士、韩国等更是部署或计划部署覆盖全国的LoRa网络。

    NB-IoT

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    NB-IoT是基于蜂窝的窄带物联网,其构建与蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽。可直接部署于GSM网络、UMTS网络或者LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

    NB-IoT聚焦低功耗广覆盖物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。

    目前国内三大运营商的NB-IoT网络均已开放商用,可能是有些城市还没有覆盖。前两年(2018)我们做竞赛的时候就已经可以使用了,据我推测,在国内最后大规模使用的物联网长距离通信技术应该会是NB-IoT,因为NB-IoT连接数量可达百万级,和LoRa、SigFox相比安全性最高,但目前来看缺点就是成本还是稍微有点高,运营商收费大概20元/年,一个模组成本大概也要20-80元不等,但是随着使用规模的扩大,成本下降也是早晚的事情,因此本人还是比较看好NB-IoT会成为物联网通信的一个标准。

    无线技术对比

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  • 通信信息技术常用术语解释,感兴趣的人看一下
  • 常用的信道复用技术有哪些? skylar_ 2014-10-28 07:43:11 42632 收藏 3 分类专栏: 计算机网络 版权 为什么要使用信道复用技术常用的信道复用技术有哪些? 通过共享信道、最大限度提高信道利用率。常用的信道...

    为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?

    skylar_ 2014-10-28 07:43:11  42632  收藏 3
    分类专栏: 计算机网络
    版权
    为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?

    通过共享信道、最大限度提高信道利用率。常用的信道复用技术有:频分、时分、码分、波分。
    ————————————————
    版权声明:本文为CSDN博主「skylar_」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接:https://blog.csdn.net/u011329762/article/details/40508247/

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  • 常见的通信技术可以分为有线通信技术和无线通信技术。有线技术与无线技术根据场景及技术特点,又细分出许多不同的标准。 ①ETH: 以太网结构分两大层: PHY—物理层,主要作用是把数字信号变成在可支持的传输媒...

    前言

    • 通信技术是物联网的基础,万物互联离不开各种通信技术的支持。如果把物联网比作信息的物流系统,那么通信技术就是不同的交通运输方式。但不论何种技术,最终目的都是连通感知终端与云侧平台应用
    • 常见的通信技术可以分为有线通信技术无线通信技术。有线技术与无线技术根据场景及技术特点,又细分出许多不同的标准。

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    ①ETH:
    以太网结构分两大层:
    PHY—物理层,主要作用是把数字信号变成在可支持的传输媒介上传输的模拟信号。它定义了数据传输的电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输的连接器。
    MAC—Media Access Control,媒介存取控制,它对应OSI7层模型的是数据链路层。数据链路层是由两部分组成MAC(介质存取控制)和LLC(逻辑链路控制)。MAC是负责发送和接受数据。对数据传输进行同步、识别错误及控制数据的流向。
    ②RS-232:
    RS232是个人计算机上的通讯接口之一,由电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 所制定的异步传输标准接口。
    对于RS232来说它是串行通信,是全双工的发送形式,可以进行同时收发。但是是一对一的通信,采用电平方式,通信距离虽然理论值是20m左右,但是实际上大约在7-8米。
    ③RS-485:
    智能仪表随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来,世界仪表市场基本被智能仪表所垄断,这归结于企业信息化的需要,而企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能,随后出现的RS485解决了这个问题。
    rs485是半双工的,某一时刻只能收或只能发数据,否则,总线将瘫痪。
    并且RS-485采用的是平衡传输中的差分传输方式。传输距离理论值是1200m,实际上在300-500左右。支持多站点的传输形式。
    【差分传输方式:在两根线上都进行信号的传输,只是传输的振幅相同,但是相位相反,信号接收端比较电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态。】
    ④:M-Bus(Meter Bus)
    仪表总线,它是一种专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计的。M-Bus在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。例如
    M-Bus的最大传输距离为1000m,且M-Bus可为现场设备供电,无需再布设电源线,总线供电能力为5A,节点功率需小于0.65mA。
    M-Bus总线的提出满足了公用事业仪表的组网和远程抄表的需要,同时它还可以满足远程供电或电池供电系统的特殊要求。M-Bus串行通信方式的总线型拓扑结构非常适合公用事业仪表的可靠、低成本的组网要求,可以在几公里的距离上连接几百个从设备。
    例如用于测量家里面气和水的消耗。MBus仪表总线可以满足由电池供电或远程供电的计量仪表的特殊要求。当计量仪表收到数据发送请求时,将当前测量的数据发送到主站,(主站可以是手持设备、计算机、或其他终端)。主站定期读取某栋建筑物中安装的计量仪表的数据。MBus在家庭电子系统中的其他应用有:报警系统、智能照明、热能控制。
    ⑤PLC(Power Line Communication,电力线通信):
    PLC是一种利用电力线传输数据的通信方式,按频段可分为窄带、中频带和宽带技术。窄带电力通信技术是最早用在配电网络中的PLC 技术,有一系列国际标准,如G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2等,载波频带主要分布在3~500 kHz,主要用于远程抄表。并且,中频带PLC技术发源于中国,基于国家电网公司HPLC 规范的中频带技术,广泛用于国内用电信息采集领域,并于2018年在 IEEE完成标准化,发布了IEEE 1901.1 国际标准。
    以前对于PLC技术从未进入大规模应用的最大的原因是电网环境复杂、噪声干扰强,以及变化大。但是在华为推出的PLC-IoT(融合HPLC/IEEE1901.1),有效解决电力线路信号干扰、衰减问题,支持IP化通信能力,这才实现了,有电的地方就有网络,让智慧真正意义上触达了边缘联接。

    对于PLC-IOT的应用场景
    ①配电物联网
    电网的覆盖广度和宽度非常之大,人力检修和维护的复杂度以及开销也很大。通过华为IP化PLC-IoT头端模块应用于智能配变终端中,尾端模块被集成于开关、漏保等低压末端设备中,利用电力线,实现智能配变终端与不同低压设备之间的通信。
    如果出现停电故障时,配电物联网可以让系统自动完成故障隔离,还可以根据系统控制指定,改由路线路进行转供电,并同步通知相关人员抢修。
    ②智慧用能
    智慧用能可以根据不同时间段、不同用电场景进行产值估算,为高耗能的场景和设备实施节能改造提供数据支撑,实现用能分析精细化、实时化。在一些工业园区可以通过PLC-IoT智能判断耗能情况,做到智能化的分流和控制。
    ③智慧路口
    在交通行业,需要采集各个路口的信号灯、交通流量、视频探头、倒计时牌等多种数据。按照传统的做法需要重新拉网络线路,再建设新的道杆,建设周期长,投资大。但是加用华为IP化 PLC-IoT 通信模块利用电力线,实现交通路口显示屏、信号灯、倒计时牌、行人过街按钮等设备的全联接,解决了交通设备网络信号的传输问题。同时配套华为边缘计算核心板实现交通路口数据本地预处理,各业务系统高效联动,有效解决当前路口信号、电警、诱导、交通信息采集等系统独立建设、数据难共享、智能联动缺失等问题。
    ④IoT支付
    互联网时代的移动支付,带了给我们非常多的便利生活,那么物联网时代同样也可以通过IoT支付带来更多的便利条件。比如新能源车的普及速度越来越对,充电桩的建设也在提速,PLC-IoT和边缘计算技术融入到新能源汽车充电的无感支付流程中,可以根据用户使用充电设备的具体参数,从而进行结算。

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