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物联网中的通信技术有哪些?

发布时间:2022-07-19 16:51:00
发布人:qyf

物联网智能家居

  物联网的通信技术分为有线通信技术和无线通信技术。

  有线通信技术

  有线通信技术有以太网、RS-232、RS-485、M-Bus、PLC等,有线通信稳定性强,可靠性高。但是受限于媒介。

  以太网:一种计算机局域网技术。现有局域网采用的最通用的通信协议标准,另外又细分为标准以太网、快速以太网、10G以太网。在智慧家庭物联网中,家庭路由器宽带技术涉及以太网技术。

  两个通讯接口:RS-232(个人计算的接口之一,一般计算机都有两组。在监控和控制系统应用中得到普遍的应用)和RS-485(为了解决RS-232这种接口可以实现点对点通信但是不能联网的问题而发展起来的),区别在于前一个采用不平衡传输方式,即单端传输,而后者实现平衡传输,即差分传输方式。传输距离上前者只能有20米,后者可以有几十到上千米。通信数量上,前者只能一对一,后者可以同时连接128个收发器。

  M-Bus:全称Meter Bus,远程抄表系统,是一种用户非电力户用仪表传输的欧洲总线标准,专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计。满足了远程供电或电子供电要求,可以在几公里的线路上连接几百个设备。

  PLC:电力线通信。基于电线传播,应用场景多种多样,除了抄表(工业网关),还可以应用于家庭PC端之间的传统数据处理设备、家庭安全方面。

  无线通信技术

  无线通信技术现在发展的比有线通信技术稍微广泛些,无线通信技术主要分为两大类有:蜂窝移动通信技术(2/3/4G)、短距离无线通信技术(蓝牙、WIFI、ZigBee、Zwave)

  蜂窝移动通信:2/3/4/5G。目前的共享单车、POS机、ATM机等都是通过GPRS(2G)技术,因为2G技术成本较低,并且传输速率在以上场景已经满足基本需求。

  短距离无线通信技术:蓝牙、WIFI、ZigBee、Z-WAVE等。

  ——蓝牙:最初是作为RS-232的替换方案而出现的。蓝牙的容量大,适合近距离传输大文件,传输距离为10厘米到10米,最高传输速率1MPS。蓝牙速率快、低功耗、并且安全性高,但是网络节点少,不适合多点布控。

  ——WIFI:允许电子设备连接到无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或 5G SHF ISM的射频频段。WIFI的覆盖范围广,数据传输速率快,但是传输安全性不好,稳定性差,并且功耗略高。

  ——ZigBee:ZigBee是短距无线通信技术中目前应用较多的一项技术,基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,与蜂窝移动通信不同的是,它广泛应用于工业和智慧家庭领域,简单,使用方便,工作可靠,成本价值低。移动通信网主要是为语音通信而建立的,建议一个基站需要壹佰万元人民币。而建立一个ZigBee基站只需要一千元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象(例如,其网络节点所连接的传感器直接进行数据采集和监控),还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。ZigBee适合较短距离传输,功耗低,数据速率要也较低。另外,虽然ZigBee在点对点传输距离达到几百米,但是适合在比较空旷的场景使用,不适合智能停车场景,在停车的场景中大型车辆会大大的衰弱信号。而且ZigBee对于不同芯片兼容性较差,网络较灵活,不易维护。

  ——Zwave:一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠的短距离无线通信技术。应用于智能家居、照明控制、智能抄表、防盗系统等应用,在室内可达到几十米,在室外可达到几百米。缺点是速率较低,芯片标准不开放。

  随着物联网的发展,后面有了算是专门针对物联网传输的万物互联的LPWA技术:LPWA(低功耗广域网)通信技术应运而生,是物联网产业发展的一个新机遇。他解决了传统网络不能应对一些物联网场景的通信问题,LPWA技术中有三种方式:SigFox、LoRa、NB-IOT。

  ——SigFox:无线物联网专用技术,使用UNB(超窄带)技术,低功耗,低成本,传输功耗水平非常低,却还能维持一个稳定的数据连接,通常传输速率只有100bps。

  ——LoRa:基于开源的MAC层协议的低功耗广域网标准,超远距离无线传输方案,长电池寿命,大容量。

  ——NB-IOT:构建于蜂窝通信的窄带物联网,只消耗大约180KHZ的带宽,可直接部署于GAM网络、UMTS网络、LTE网络以降低部署成本,实现平滑升级。聚焦于低功耗广域网市场,覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、价格优的特点,可用于远程抄表、资产追踪、只能停车、智慧农业等。

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