物聯網時代即將或者已經到來,它可以實現人、機、物任意時間任意場景的相互連線。但如何實現隨時隨地的相互連線呢,最核心的正是無線通訊技術。
通用的、私有的、收費的、免費的無線通訊技術很多,它們之間有什麼區別和共性呢,下面我們詳細來了解一下。
無線通訊技術可分類如下:
1.從覆蓋範圍來看,可劃分為廣域網無線通訊技術和短距離無線通訊技術。
廣域網無線通訊技術覆蓋範圍大,一般透過中繼傳播,傳播距離不受地域限制,以2G~5G 蜂窩技術、eMTC、NB-IoT、LoRa、SigFox為主要代表;短距離無線通訊技術傳播距離比較受限,一般不超過30m,以wifi、藍芽、zigbee為主要代表。
2.從授權頻譜角度來看,可劃分為授權頻譜和未授權頻譜。
廣域網無線通訊技術中,2G~5G 蜂窩技術、eMTC、NB-IoT透過授權頻譜進行傳輸,LoRa、SigFox採用未授權頻譜進行傳輸。
那麼,什麼是授權頻譜,什麼是非授權頻譜呢?
某個特定的無線頻率可簡單理解為一條允許承載資訊的通道,所有的無線頻率就構成全量的無線頻譜資源。頻譜資源終歸是有限的,多個客戶的資訊在同一個通道中傳輸如果不做處理非常容易引起衝突造成資訊干擾,因此有專門的委員會進行頻譜資源的分配管理,規定了各個頻率段的資源可被特定行業或企業使用,即所謂的授權頻譜,而委員會也規定了部分頻率端資源可開放給工業、科學、醫學三個公共行業機構使用,日常中人們均可使用,只要不對其他人造成干擾即可,即所謂的未授權頻譜。
一般來說,獲得授權頻譜是需要付出金錢成本的,因此常見的2~5G通訊、eMTC、NB-IoT均需要收費才可使用。而像短距離通訊技術,通常使用非授權頻譜,常見的是2.4Ghz頻譜傳輸,屬於非授權頻譜的範圍。
接下來,對上述所提到的通訊技術做簡單介紹。
LoRa:在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠,實現了低功耗和遠距離的統一,它在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通訊距離擴大3-5倍,速率越低傳輸距離越長,因此傳輸速率不足。
Sigfox:透過使用者裝置整合支援Sigfox協議的射頻模組或者晶片,採用UNB超窄帶技術,透過專用的低功耗廣域網路,連線感測器和裝置。
eMTC :全稱是 LTE enhanced MTO,是基於LTE演進的,為了更加適合物與物之間的通訊,也為了更低的成本,對LTE協議進行了裁剪和最佳化,瞭解LTE了,就自然理解eMTC。eMTC基於蜂窩網路進行部署,其使用者裝置透過支援1.4MHz的射頻和基帶頻寬,可以直接接入現有的LTE網路。
NB-IoT:窄帶物聯網,同樣構建於蜂窩網路,只消耗大約180KHz的頻寬,與現有網路共存。可直接部署於GSM網路、UMTS網路或LTE網路,以降低部署成本、實現平滑升級。
WiFi:常見的就是一個無線路由器,如果無線路由器連線了一條ADSL線路或者別的上網線路,則又被稱為熱點。Wi-Fi技術傳輸的無線通訊質量不是很好,資料安全效能比藍芽差一些,但Wi-Fi具有更大的覆蓋範圍和更高的傳輸速率。
藍芽:可傳輸距離3-30米,可支援8臺左右裝置的接入,可透過構建區域網實現物與物互聯。
ZigBee:一個Zigbee 網路的理論最大節點數就是2的16次方也就是65536個節點,遠遠超過藍芽的8個和Wifi的32個,網路中的任意節點之間都可進行資料通訊,在有模組加入和撤出時,網路具有自動修復功能。
