物聯網的通信技術分為有線通信技術和無線通信技術。
有線通信技術
有線通信技術有以太網、RS-232、RS-485、M-Bus、PLC等,有線通信穩定性強,可靠性高。但是受限于媒介。
以太網:一種計算機局域網技術。現有局域網采用的最通用的通信協議標準,另外又細分為標準以太網、快速以太網、10G以太網。在智慧家庭物聯網中,家庭路由器寬帶技術涉及以太網技術。
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。在監控和控制系統應用中得到普遍的應用)和RS-485(為了解決RS-232這種接口可以實現點對點通信但是不能聯網的問題而發展起來的),區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。通信數量上,前者只能一對一,后者可以同時連接128個收發器。
M-Bus:全稱Meter Bus,遠程抄表系統,是一種用戶非電力戶用儀表傳輸的歐洲總線標準,專門為消耗測量儀器和計數器傳送信息的數據總線設計。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備。
PLC:電力線通信。基于電線傳播,應用場景多種多樣,除了抄表(工業網關),還可以應用于家庭PC端之間的傳統數據處理設備、家庭安全方面。
無線通信技術
無線通信技術現在發展的比有線通信技術稍微廣泛些,無線通信技術主要分為兩大類有:蜂窩移動通信技術(2/3/4G)、短距離無線通信技術(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,因為2G技術成本較低,并且傳輸速率在以上場景已經滿足基本需求。
短距離無線通信技術:藍牙、WIFI、ZigBee、Z-WAVE等。
——藍牙:最初是作為RS-232的替換方案而出現的。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,但是網絡節點少,不適合多點布控。
——WIFI:允許電子設備連接到無線局域網(WLAN)的技術,通常使用2.4G UHF或 5G SHF ISM的射頻頻段。WIFI的覆蓋范圍廣,數據傳輸速率快,但是傳輸安全性不好,穩定性差,并且功耗略高。
——ZigBee:ZigBee是短距無線通信技術中目前應用較多的一項技術,基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議,與蜂窩移動通信不同的是,它廣泛應用于工業和智慧家庭領域,簡單,使用方便,工作可靠,成本價值低。移動通信網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網絡節點不僅本身可以作為監控對象(例如,其網絡節點所連接的傳感器直接進行數據采集和監控),還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。ZigBee適合較短距離傳輸,功耗低,數據速率要也較低。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,網絡較靈活,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。應用于智能家居、照明控制、智能抄表、防盜系統等應用,在室內可達到幾十米,在室外可達到幾百米。缺點是速率較低,芯片標準不開放。
隨著物聯網的發展,后面有了算是專門針對物聯網傳輸的萬物互聯的LPWA技術:LPWA(低功耗廣域網)通信技術應運而生,是物聯網產業發展的一個新機遇。他解決了傳統網絡不能應對一些物聯網場景的通信問題,LPWA技術中有三種方式:SigFox、LoRa、NB-IOT。
——SigFox:無線物聯網專用技術,使用UNB(超窄帶)技術,低功耗,低成本,傳輸功耗水平非常低,卻還能維持一個穩定的數據連接,通常傳輸速率只有100bps。
——LoRa:基于開源的MAC層協議的低功耗廣域網標準,超遠距離無線傳輸方案,長電池壽命,大容量。
——NB-IOT:構建于蜂窩通信的窄帶物聯網,只消耗大約180KHZ的帶寬,可直接部署于GAM網絡、UMTS網絡、LTE網絡以降低部署成本,實現平滑升級。聚焦于低功耗廣域網市場,覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、價格優的特點,可用于遠程抄表、資產追蹤、只能停車、智慧農業等。
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