常見物聯網通信技術概覽

常見物聯網通信技術概覽通信技術是物聯網的基礎，萬物互聯離不開各種通信技術的支持。如果把物聯網比作信息的物流系統，那么通信技術就是不同的交通運輸方式。常見的通信技術可以分為有線通信技術和無線通信技術。參考“常見物聯網通信技術概覽”。有線技術與無線技術根據場景及技術特點，又細分出許多不同的標準。一、有線通信技術以太網介紹以太網結構分兩大層：PHY—物理層，主要作用是把數字信號變成在可支持的傳輸媒介上傳輸的模擬信號。它定義了數據傳輸的電氣信號、符號、線的狀態(tài)和時鐘要求、數據編碼和數據傳輸的連接器。MAC ediaAccessControl，媒介存取控制，它對應OSI7層模型的是數據鏈路層。數據鏈路層是由兩部分組成MAC（介質存取控制）和LLC（邏輯鏈路控制）。MAC是負責發(fā)送和接受數據。對數據傳輸進行同步、識別錯誤及控制數據的流向。RS-232與RS-485介紹與對比比較項RS-232RSY8S通制巨離不超過20米1200m的理論值，實際300-5C0m傳輸方式平衡傳勒.差分傳軻片式通信數量一對一M總說上最多充許128個收發(fā)器傳轅速率36.4Kbps10MbpsRS-232 RS-485M-Bus技術介紹M-Bus(MeterBus)戶用儀表總線，它是一種專門為消耗測量儀器和計數器傳送信息的數據總線設計的。M-Bus在建筑物和工業(yè)能源消耗數據采集有多方面的應用。M-Bus總線的提出滿足了公用事業(yè)儀表的組網和遠程抄表的需要，同時它還可以滿足遠程供電或電池供電系統的特殊要求。M-Bus串行通信方式的總線型拓撲結構非常適合公用事業(yè)儀表的可靠、低成本的組網要求，可以在幾公里的距離上連接幾百個從設備。有線通信技術簡要對比通信方式精點適用場景ETH協議全面、通用、成本低智能終端、視搦監(jiān)控R5-232一對T§信，成^低俺輸屈轅K少量院，工ilk控制等RS-4S5佛方志成林^抗干擾性強TW表，M-Bus針對抄表設計、使用晉通泌艘、抗干抗性強PLC針對電力載波、直蓋范圍廣、安裝簡便電網槨輸、電表

二、無線通信技術短距無線技術-Bluetooth藍牙設備Bluetooth監(jiān)牙設備藍牙設備Bluetooth監(jiān)牙設備藍牙設備藍牙是一種大容量近距離無線數字通信技術標準，其目標是實現最高數據傳輸速率1Mbps、最大傳輸距離為10厘米~10米的數據傳輸，通過增加發(fā)射功率傳輸距離可達到100米。優(yōu)點：速率快、低功耗，安全性高。缺點：網絡節(jié)點少，不適合多點布控。短距無線技術-Wi-Fi*中器WiFi御i-Fi御i-Fi設笛 Wi-Fi曜Wi-Fi設笛Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網（WLAN）的技術，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射頻頻段。優(yōu)點：覆蓋范圍廣，數據傳輸速率快。缺點：傳輸安全性不好，穩(wěn)定性差，功耗略高，組網能力差。

短距無線技術-ZigBeeZigBee村電池克特短距無線技術-ZigBeeZigBee村電池克特674個月低成本無專?|展.接金左右低速率2O~250kbps近距闋10-100m短時延高容晶WS4的理論節(jié)點敢而安全詼安全模式免授程915MHz,868MHz.2.4GHz易緝網組阿,自蛆網不同芯片兼容差mos太靈活,不易推護用澹ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。廣泛的應用于工業(yè)和智慧家庭領域。短距無線技術-Z-WaveZ-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網絡的短距離無線通信技術。Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網絡的短距離無線通信技術。優(yōu)點：結構簡單，低速率，低功耗，低成本，可靠性高。缺點：標準不開放，芯片只能通過SigmaDesigns這一唯一來源獲取。短距無線技術對比BluetoothWi-FiZigBeeZ-Wave2.4GHz2.4GHz5GHz8&8MHj/915MHz.2.4GHz868.42MHz(lO)90S.42MHz(USA)llWbp&-24Mbpslib:11Mbps11g:宇Mbpslln:llac:lGb[K%8MHr20kbpi915MHi:40kbps2.4GHzJ50kbps9.6kbp^0kbp^典型距離1-lOftn2.4GHzband；10400m30m(室內)z100m[室外)典型位用蛔，幾、融、電臨邠近節(jié)點蕊癥交換無線局制，家庭」室內場.所島速上網家底自動化、樓宇自動化、遠成控制留能家居,監(jiān)撕n?制蜂窩移動網絡-2GGSM全名為：GlobalSystemforMobileCommunications,中文為全球移動通信系統，是第二代移動通信技術。GSM是1992年歐洲標準化委員會統一推出的標準，它采用數字通信技術、統一的網絡標準，使通信質量得以保證，并可以開發(fā)出更多的新業(yè)務供用戶使用。GSM數據速率為9.6Kbps。GPRS(GeneralPacketRadioServic)是通用分組無線服務技術的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業(yè)務，屬于第二代移動通信中的數據傳輸技術。GPRS可以說是GSM的延續(xù)。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。蜂窩移動網絡-3G3G是第三代移動通信技術，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通信技術°3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百Kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，目前3G存在3種標準：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。3G標準演進至現在，WCDMA的最新演進技術HSPA+已可支持42Mbps的下行速率。蜂窩移動網絡-4G第四代移動電話行動通信標準，指的是第四代移動通信技術，外語縮寫：4G。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數據、高質量音頻、視頻和圖像等°4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比家用寬帶ADSL(4兆)快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。蜂窩移動網絡-5G5G網絡是第五代移動通信網絡，其峰值理論傳輸速度可達10Gbps，比4G網絡的傳輸速度快數百倍。舉例來說，一部1G的電影可在8秒之內下載完成。ITU-R已于2015年6月定義了未來5G的3大類應用場景，分別是增強型移動互聯網業(yè)務eMBB(EnhancedMobileBroadband)、海量連接的物聯網業(yè)務mMTC(MassiveMachineTypeCommunication)和超高可靠性與超低時延業(yè)務uRLLC(UltraReliable&LowLatencyCommunication)，并從吞吐率、時延、連接密度和頻譜效率提升等8個維度定義了對5G網絡的能力要求。蜂窩移動網絡技術對比2G3G4G5G頻段授極球fW900M為主）(900.L800M為主)(1800M-2600M)授權頻匿C-band毫米波傳輸速率LL4Kbp$TD-SCDMA:28MbpsCDMA2000:31MbDSWCDMA:144MbpsTffcate,7:220Mbp$39、10:330MbpslOGbpi（巴龍即脂芯片支持下行屏-46Gbp&上行眸25GbpS）典型應用PO5.皆能可穿就設備自動售貨機、智能家居移曜端，帆頻監(jiān)AR.VK輔目］駕更白動駕魏、球醫(yī)疔LPWA-SigFoxSigFox網絡利用了超窄帶UNB技術，傳輸功耗水平非常低，并仍然能維持一個穩(wěn)定的數據連接。SigFox無線鏈路使用免授權的ISM射頻頻段。頻率根據國家法規(guī)有所不同，在歐洲廣泛使用868MHz，在美國是915MHz。SigFox網絡技術使用超窄頻帶調制技術，單個基站能夠實現網絡消息的傳輸最遠達1000公里以上，每個基站允許多大100萬個物聯網（IoT）設備終端。LPWA-LoRaLoRa是“LongRange”的縮寫，由LoRa聯盟維護管理，是一種基于物理層實現網絡數據通信的技術，支持雙向數據傳輸，符合一系列開源標準。它的網絡實現具體解決方案稱為LoRaWAN，是由Semtech公司開發(fā)的，并由IBM公司支持。Lora可以應用于自動抄表、智能家居和樓宇自動化、無線預警和安全系統、工業(yè)監(jiān)測和控制以及遠程灌溉系統等等。LPWA-NB-IoTNB-IoT是基于蜂窩的窄帶物聯網，其構建于蜂窩網絡，只消耗大約180KHz的帶寬?？芍苯硬渴鹩贕SM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋物聯網市場，是一種可在全球范圍內廣泛應用的新興技術。具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優(yōu)等特點。同時根據3GPP的R14版本，NB-IoT可支持基站定位，同時能夠支持80km/h以內的移動性場景。LPWA-eMTCeMTC是愛立信提出的無線物聯網解決方案。eMTC基于LTE接入技術設計了無線物聯網絡的軟特性，主要面向低速率、深度覆蓋、低功耗、大連接的物聯網應用場景。相對于NB-IoT，eMTC速率更高，可達1Mbps，但覆蓋較小，功耗較大，容量也較小。另外，eMTC提供一定的語音通信能力。LPWA-eLTE-IoT華為eLTE-IoT解決方案是專門為行業(yè)物聯市場開發(fā)的基于3GPP標準的窄帶無線物聯解決方案°eLTE-IoT基于1GHz以下的非授權ISM頻譜，采用靈活易部署的輕量化設備，并支持標準物聯網協議與企業(yè)現有應用平臺進行對接，目標市場為企業(yè)自建窄帶物聯網市場，為包括智能抄表、智能停車、工業(yè)傳感監(jiān)測等業(yè)務提供網絡支撐。LPWA技術對比

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