2021-03-09
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物联网(IoT)从连通性开始，但是由于IoT是一个广泛多样且多面的领域，因此您当然找不到一个千篇一律的通信解决方案。继续我们关于网格和星形拓扑的讨论，在本文中，我们将逐步介绍六种最常见的IoT无线技术类型。
每个解决方案在各种网络标准中都有其优点和缺点，因此最适合于不同的物联网用例。
1. LPWAN
低功耗广域网(LPWAN)是物联网中的新现象。通过使用小型，廉价的电池提供长达数年的通信，该技术家族旨在支持在广阔的工业和商业园区中蔓延的大规模IoT网络。
LPWAN可以从字面上连接所有类型的IoT传感器-促进了从资产跟踪，环境监控和设施管理到占用检测和消耗品监控的众多应用。尽管如此，LPWAN只能以低速率发送小块数据，因此更适合于不需要高带宽且对时间不敏感的用例。
同样，并非所有LPWAN都是一样的。如今，存在在许可(NB-IoT，LTE-M)和非许可(例如，MYTHINGS，LoRa，Sigfox等)频谱中运行的技术，它们在关键网络因素中的表现程度各不相同。例如，功耗是基于蜂窝的许可LPWAN的主要问题;服务质量和可伸缩性是采用非授权技术时的主要考虑因素。 如果要长期确保可靠性，安全性和互操作性，则标准化是要考虑的另一个重要因素。
在此处了解有关此无线物联网技术系列的关键注意事项的更多信息。
为您的物联网用例选择最佳的无线技术，需要对带宽，QoS，安全性，功耗和网络管理进行准确评估。点击鸣叫2.蜂窝(3G / 4G / 5G)
蜂窝网络在消费者移动市场中根深蒂固，可提供可靠的宽带通信，支持各种语音呼叫和视频流应用程序。不利的一面是，它们带来了很高的运营成本和功率要求。
虽然蜂窝网络不适用于大多数由电池供电的传感器网络驱动的物联网应用，但它们非常适合特定的用例，例如联网汽车或 运输和物流中的车队管理。例如，车载信息娱乐系统，交通路线，高级驾驶员辅助系统(ADAS)以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝连接。
具有高速移动性支持和超低延迟的蜂窝下一代5G定位为自动驾驶汽车和增强现实的未来。预计5G还将在将来实现用于公共安全的实时视频监视，用于连接健康的医疗数据集的实时移动传递以及一些对时间敏感的工业自动化应用。
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3. Zigbee和其他网状协议
Zigbee是一种短距离，低功耗无线标准(IEEE 802.15.4)，通常部署在网状拓扑中，以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与LPWAN相比，Zigbee可提供更高的数据速率，但同时由于网状配置而导致的功率效率要低得多。
由于它们的物理距离短(<100m)，Zigbee和类似的网状协议(例如Z-Wave，Thread等)最适合在节点附近均匀分布的中距离IoT应用。通常，Zigbee是Wi-Fi的完美补充，适用于各种家庭自动化用例，例如智能照明，HVAC控制，安全性和能源管理等–利用家庭传感器网络。
在LPWAN出现之前，网状网络也已在工业环境中实现，支持多种远程监视解决方案。然而，对于许多地理位置分散的工业设施来说，它们仍然不是理想的选择，并且它们的理论可扩展性经常受到日益复杂的网络设置和管理的束缚。
4.蓝牙和BLE
蓝牙是在无线个人区域网类别中定义的，是一种在消费者市场中定位良好的短程通信技术。Bluetooth Classic最初旨在在消费类设备之间进行点对点或点对多点(最多七个从节点)数据交换。针对功耗进行了优化，后来引入了蓝牙低功耗技术，以解决小型消费类物联网应用。
启用BLE的设备通常与电子设备(通常是用作将数据传输到云的集线器的智能手机)结合使用。如今，BLE已广泛集成到健身和医疗可穿戴设备(例如智能手表，血糖仪，脉搏血氧仪等)以及智能家居设备(例如门锁)中，从而可以方便地将数据传递到智能手机并在智能手机上可视化。
2017年发布的Bluetooth Mesh规范旨在使BLE设备的部署更具可扩展性，尤其是在零售环境中。BLE信标网络提供了通用的室内定位功能，已被用于解锁新的服务创新，例如店内导航，个性化促销和内容交付。
5. Wi-Fi
鉴于Wi-Fi在为企业和家庭环境提供高吞吐量数据传输方面的关键作用，因此实际上无需解释。但是，在物联网领域，其在覆盖范围，可扩展性和功耗方面的主要限制使得该技术的普及程度大大降低。
由于对能源的要求很高，对于电池供电的物联网传感器的大型网络，Wi-Fi通常不是可行的解决方案，尤其是在工业物联网和智能建筑场景中。相反，它更多地涉及可以方便地连接到电源插座的连接设备，例如智能家居小工具和设备，数字标牌或安全摄像机。
Wi-Fi 6 –最新一代的Wi-Fi –带来了大大增强的网络带宽(即<9.6 Gbps)，从而在拥挤的环境中提高了每个用户的数据吞吐量。这样，该标准就可以升级公共Wi-Fi基础设施，并通过零售和大众娱乐领域的新型数字移动服务来改变客户体验。同样，用于信息娱乐和车载诊断的车载网络有望成为Wi-Fi 6最具颠覆性的用例。然而，开发工作可能会花费更多时间。
6. RFID
射频识别(RFID)使用无线电波在很短的距离内将少量数据从RFID标签传输到读取器。到现在为止，这项技术已经推动了零售和物流业的一场重大革命。
通过在各种产品和设备上附加RFID标签，企业可以实时跟踪其库存和资产，从而实现更好的库存和生产计划以及优化的供应链管理。除了越来越多的物联网采用之外，RFID继续巩固在零售领域的地位，从而实现了新的物联网应用，例如智能货架，自助结账和智能镜像。
为了快速总结，每个物联网垂直领域和应用程序都有其独特的一组网络要求。为您的物联网用例选择最佳的无线技术意味着在范围，带宽，QoS，安全性，功耗和网络管理方面准确地权衡标准。
