物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)分為有線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)。
有線通信技術(shù)
有線通信技術(shù)有以太網(wǎng)、RS-232、RS-485、M-Bus、PLC等,有線通信穩(wěn)定性強,可靠性高。但是受限于媒介。
以太網(wǎng):一種計算機局域網(wǎng)技術(shù)。現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準,另外又細分為標準以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)。在智慧家庭物聯(lián)網(wǎng)中,家庭路由器寬帶技術(shù)涉及以太網(wǎng)技術(shù)。
兩個通訊接口:RS-232(個人計算的接口之一,一般計算機都有兩組。在監(jiān)控和控制系統(tǒng)應(yīng)用中得到普遍的應(yīng)用)和RS-485(為了解決RS-232這種接口可以實現(xiàn)點對點通信但是不能聯(lián)網(wǎng)的問題而發(fā)展起來的),區(qū)別在于前一個采用不平衡傳輸方式,即單端傳輸,而后者實現(xiàn)平衡傳輸,即差分傳輸方式。傳輸距離上前者只能有20米,后者可以有幾十到上千米。通信數(shù)量上,前者只能一對一,后者可以同時連接128個收發(fā)器。
M-Bus:全稱Meter Bus,遠程抄表系統(tǒng),是一種用戶非電力戶用儀表傳輸?shù)臍W洲總線標準,專門為消耗測量儀器和計數(shù)器傳送信息的數(shù)據(jù)總線設(shè)計。滿足了遠程供電或電子供電要求,可以在幾公里的線路上連接幾百個設(shè)備。
PLC:電力線通信?;陔娋€傳播,應(yīng)用場景多種多樣,除了抄表(工業(yè)網(wǎng)關(guān)),還可以應(yīng)用于家庭PC端之間的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備、家庭安全方面。
無線通信技術(shù)
無線通信技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展的比有線通信技術(shù)稍微廣泛些,無線通信技術(shù)主要分為兩大類有:蜂窩移動通信技術(shù)(2/3/4G)、短距離無線通信技術(shù)(藍牙、WIFI、ZigBee、Zwave)
蜂窩移動通信:2/3/4/5G。目前的共享單車、POS機、ATM機等都是通過GPRS(2G)技術(shù),因為2G技術(shù)成本較低,并且傳輸速率在以上場景已經(jīng)滿足基本需求。
短距離無線通信技術(shù):藍牙、WIFI、ZigBee、Z-WAVE等。
——藍牙:最初是作為RS-232的替換方案而出現(xiàn)的。藍牙的容量大,適合近距離傳輸大文件,傳輸距離為10厘米到10米,最高傳輸速率1MPS。藍牙速率快、低功耗、并且安全性高,但是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點少,不適合多點布控。
——WIFI:允許電子設(shè)備連接到無線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù),通常使用2.4G UHF或 5G SHF ISM的射頻頻段。WIFI的覆蓋范圍廣,數(shù)據(jù)傳輸速率快,但是傳輸安全性不好,穩(wěn)定性差,并且功耗略高。
——ZigBee:ZigBee是短距無線通信技術(shù)中目前應(yīng)用較多的一項技術(shù),基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,與蜂窩移動通信不同的是,它廣泛應(yīng)用于工業(yè)和智慧家庭領(lǐng)域,簡單,使用方便,工作可靠,成本價值低。移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立的,建議一個基站需要壹佰萬元人民幣。而建立一個ZigBee基站只需要一千元人民幣。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象(例如,其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所連接的傳感器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控),還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。ZigBee適合較短距離傳輸,功耗低,數(shù)據(jù)速率要也較低。另外,雖然ZigBee在點對點傳輸距離達到幾百米,但是適合在比較空曠的場景使用,不適合智能停車場景,在停車的場景中大型車輛會大大的衰弱信號。而且ZigBee對于不同芯片兼容性較差,網(wǎng)絡(luò)較靈活,不易維護。
——Zwave:一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠的短距離無線通信技術(shù)。應(yīng)用于智能家居、照明控制、智能抄表、防盜系統(tǒng)等應(yīng)用,在室內(nèi)可達到幾十米,在室外可達到幾百米。缺點是速率較低,芯片標準不開放。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,后面有了算是專門針對物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)娜f物互聯(lián)的LPWA技術(shù):LPWA(低功耗廣域網(wǎng))通信技術(shù)應(yīng)運而生,是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新機遇。他解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不能應(yīng)對一些物聯(lián)網(wǎng)場景的通信問題,LPWA技術(shù)中有三種方式:SigFox、LoRa、NB-IOT。
——SigFox:無線物聯(lián)網(wǎng)專用技術(shù),使用UNB(超窄帶)技術(shù),低功耗,低成本,傳輸功耗水平非常低,卻還能維持一個穩(wěn)定的數(shù)據(jù)連接,通常傳輸速率只有100bps。
——LoRa:基于開源的MAC層協(xié)議的低功耗廣域網(wǎng)標準,超遠距離無線傳輸方案,長電池壽命,大容量。
——NB-IOT:構(gòu)建于蜂窩通信的窄帶物聯(lián)網(wǎng),只消耗大約180KHZ的帶寬,可直接部署于GAM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)以降低部署成本,實現(xiàn)平滑升級。聚焦于低功耗廣域網(wǎng)市場,覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、價格優(yōu)的特點,可用于遠程抄表、資產(chǎn)追蹤、只能停車、智慧農(nóng)業(yè)等。
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