常見物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)概覽

常見物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)概覽通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，萬(wàn)物互聯(lián)離不開各種通信技術(shù)的支持。如果把物聯(lián)網(wǎng)比作信息的物流系統(tǒng)，那么通信技術(shù)就是不同的交通運(yùn)輸方式。常見的通信技術(shù)可以分為有線通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)。參考“常見物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)概覽”。有線技術(shù)與無(wú)線技術(shù)根據(jù)場(chǎng)景及技術(shù)特點(diǎn)，又細(xì)分出許多不同的標(biāo)準(zhǔn)。一、有線通信技術(shù)以太網(wǎng)介紹以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)分兩大層：PHY—物理層，主要作用是把數(shù)字信號(hào)變成在可支持的傳輸媒介上傳輸?shù)哪M信號(hào)。它定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庑盘?hào)、符號(hào)、線的狀態(tài)和時(shí)鐘要求、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接器。MAC ediaAccessControl，媒介存取控制，它對(duì)應(yīng)OSI7層模型的是數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層是由兩部分組成MAC（介質(zhì)存取控制）和LLC（邏輯鏈路控制）。MAC是負(fù)責(zé)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行同步、識(shí)別錯(cuò)誤及控制數(shù)據(jù)的流向。RS-232與RS-485介紹與對(duì)比比較項(xiàng)RS-232RSY8S通制巨離不超過(guò)20米1200m的理論值，實(shí)際300-5C0m傳輸方式平衡傳勒.差分傳軻片式通信數(shù)量一對(duì)一M總說(shuō)上最多充許128個(gè)收發(fā)器傳轅速率36.4Kbps10MbpsRS-232 RS-485M-Bus技術(shù)介紹M-Bus(MeterBus)戶用儀表總線，它是一種專門為消耗測(cè)量?jī)x器和計(jì)數(shù)器傳送信息的數(shù)據(jù)總線設(shè)計(jì)的。M-Bus在建筑物和工業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)采集有多方面的應(yīng)用。M-Bus總線的提出滿足了公用事業(yè)儀表的組網(wǎng)和遠(yuǎn)程抄表的需要，同時(shí)它還可以滿足遠(yuǎn)程供電或電池供電系統(tǒng)的特殊要求。M-Bus串行通信方式的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常適合公用事業(yè)儀表的可靠、低成本的組網(wǎng)要求，可以在幾公里的距離上連接幾百個(gè)從設(shè)備。有線通信技術(shù)簡(jiǎn)要對(duì)比通信方式精點(diǎn)適用場(chǎng)景ETH協(xié)議全面、通用、成本低智能終端、視搦監(jiān)控R5-232一對(duì)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(qiáng)TW表，M-Bus針對(duì)抄表設(shè)計(jì)、使用晉通泌艘、抗干抗性強(qiáng)PLC針對(duì)電力載波、直蓋范圍廣、安裝簡(jiǎn)便電網(wǎng)槨輸、電表

二、無(wú)線通信技術(shù)短距無(wú)線技術(shù)-Bluetooth藍(lán)牙設(shè)備Bluetooth監(jiān)牙設(shè)備藍(lán)牙設(shè)備Bluetooth監(jiān)牙設(shè)備藍(lán)牙設(shè)備藍(lán)牙是一種大容量近距離無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbps、最大傳輸距離為10厘米~10米的數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)增加發(fā)射功率傳輸距離可達(dá)到100米。優(yōu)點(diǎn)：速率快、低功耗，安全性高。缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)少，不適合多點(diǎn)布控。短距無(wú)線技術(shù)-Wi-Fi*中器WiFi御i-Fi御i-Fi設(shè)笛 Wi-Fi曜Wi-Fi設(shè)笛Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射頻頻段。優(yōu)點(diǎn)：覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)傳輸速率快。缺點(diǎn)：傳輸安全性不好，穩(wěn)定性差，功耗略高，組網(wǎng)能力差。

短距無(wú)線技術(shù)-ZigBeeZigBee村電池克特短距無(wú)線技術(shù)-ZigBeeZigBee村電池克特674個(gè)月低成本無(wú)專?|展.接金左右低速率2O~250kbps近距闋10-100m短時(shí)延高容晶WS4的理論節(jié)點(diǎn)敢而安全詼安全模式免授程915MHz,868MHz.2.4GHz易緝網(wǎng)組阿,自蛆網(wǎng)不同芯片兼容差mos太靈活,不易推護(hù)用澹ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。廣泛的應(yīng)用于工業(yè)和智慧家庭領(lǐng)域。短距無(wú)線技術(shù)-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(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。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(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低速率，低功耗，低成本，可靠性高。缺點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)不開放，芯片只能通過(guò)SigmaDesigns這一唯一來(lái)源獲取。短距無(wú)線技術(shù)對(duì)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(nèi))z100m[室外)典型位用蛔，幾、融、電臨邠近節(jié)點(diǎn)蕊癥交換無(wú)線局制，家庭」室內(nèi)場(chǎng).所島速上網(wǎng)家底自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、遠(yuǎn)成控制留能家居,監(jiān)撕n?制蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)-2GGSM全名為：GlobalSystemforMobileCommunications,中文為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，是第二代移動(dòng)通信技術(shù)。GSM是1992年歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)統(tǒng)一推出的標(biāo)準(zhǔn)，它采用數(shù)字通信技術(shù)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，使通信質(zhì)量得以保證，并可以開發(fā)出更多的新業(yè)務(wù)供用戶使用。GSM數(shù)據(jù)速率為9.6Kbps。GPRS(GeneralPacketRadioServic)是通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，屬于第二代移動(dòng)通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS可以說(shuō)是GSM的延續(xù)。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)-3G3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)°3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百Kbps以上。3G是指將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，目前3G存在3種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。3G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)至現(xiàn)在，WCDMA的最新演進(jìn)技術(shù)HSPA+已可支持42Mbps的下行速率。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)-4G第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，外語(yǔ)縮寫：4G。該技術(shù)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(shù)據(jù)、高質(zhì)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(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)-5G5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其峰值理論傳輸速度可達(dá)10Gbps，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍。舉例來(lái)說(shuō)，一部1G的電影可在8秒之內(nèi)下載完成。ITU-R已于2015年6月定義了未來(lái)5G的3大類應(yīng)用場(chǎng)景，分別是增強(qiáng)型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)eMBB(EnhancedMobileBroadband)、海量連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)mMTC(MassiveMachineTypeCommunication)和超高可靠性與超低時(shí)延業(yè)務(wù)uRLLC(UltraReliable&LowLatencyCommunication)，并從吞吐率、時(shí)延、連接密度和頻譜效率提升等8個(gè)維度定義了對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的能力要求。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)比2G3G4G5G頻段授極球fW900M為主）(900.L800M為主)(1800M-2600M)授權(quán)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(yīng)用PO5.皆能可穿就設(shè)備自動(dòng)售貨機(jī)、智能家居移曜端，帆頻監(jiān)AR.VK輔目］駕更白動(dòng)駕魏、球醫(yī)疔LPWA-SigFoxSigFox網(wǎng)絡(luò)利用了超窄帶UNB技術(shù)，傳輸功耗水平非常低，并仍然能維持一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)連接。SigFox無(wú)線鏈路使用免授權(quán)的ISM射頻頻段。頻率根據(jù)國(guó)家法規(guī)有所不同，在歐洲廣泛使用868MHz，在美國(guó)是915MHz。SigFox網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用超窄頻帶調(diào)制技術(shù)，單個(gè)基站能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)消息的傳輸最遠(yuǎn)達(dá)1000公里以上，每個(gè)基站允許多大100萬(wàn)個(gè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備終端。LPWA-LoRaLoRa是“LongRange”的縮寫，由LoRa聯(lián)盟維護(hù)管理，是一種基于物理層實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的技術(shù)，支持雙向數(shù)據(jù)傳輸，符合一系列開源標(biāo)準(zhǔn)。它的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)具體解決方案稱為L(zhǎng)oRaWAN，是由Semtech公司開發(fā)的，并由IBM公司支持。Lora可以應(yīng)用于自動(dòng)抄表、智能家居和樓宇自動(dòng)化、無(wú)線預(yù)警和安全系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制以及遠(yuǎn)程灌溉系統(tǒng)等等。LPWA-NB-IoTNB-IoT是基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)，其構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬?？芍苯硬渴鹩贕SM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點(diǎn)。同時(shí)根據(jù)3GPP的R14版本，NB-IoT可支持基站定位，同時(shí)能夠支持80km/h以內(nèi)的移動(dòng)性場(chǎng)景。LPWA-eMTCeMTC是愛立信提出的無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)解決方案。eMTC基于LTE接入技術(shù)設(shè)計(jì)了無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的軟特性，主要面向低速率、深度覆蓋、低功耗、大連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。相對(duì)于NB-IoT，eMTC速率更高，可達(dá)1Mbps，但覆蓋較小，功耗較大，容量也較小。另外，eMTC提供一定的語(yǔ)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(lián)市場(chǎng)開發(fā)的基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的窄帶無(wú)線物聯(lián)解決方案°eLTE-IoT基于1GHz以下的非授權(quán)ISM頻譜，采用靈活易部署的輕量化設(shè)備，并支持標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與企業(yè)現(xiàn)有應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，目標(biāo)市場(chǎng)為企業(yè)自建窄帶物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，為包括智能抄表、智能停車、工業(yè)傳感監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)支撐。LPWA技術(shù)對(duì)比

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