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  • 1 # 依然清寒

    隨著萬物互聯時代的到來,物與物之間的連線方式也在不斷髮展和更新。 如果說,感測器是物聯網的觸覺,那麼,無線傳輸就是物聯網的神經系統,將遍佈物聯網的感測器連線起來。在物聯網出現以前,網路的接入需求主要體現在PC、移動終端對網際網路的接入需求。如今,隨著物聯網技術的發展,無線接入不僅僅體現在PC、移動終端對網路的連線需求,還有工業生產環境下物與物之間的連線需求。

    近距離無線傳輸技術包括WIFI、藍芽、UWB、MTC、ZigBee、NFC,訊號覆蓋範圍則一般在幾十釐米到幾百米之間。近距離無線傳輸技術主要應用在區域網,比如家庭網路、工廠車間聯網、企業辦公聯網。

    WiFi

    Wi-Fi被廣泛用於許多物聯網應用案例,最常見的是作為從閘道器到連線網際網路的路由器的鏈路。然而,它也被用於要求高速和中距離的主要無線鏈路。

    WiFi技術並不是為了取代藍芽或者其他短距離無線電技術而設計的,兩者的應用領域完全不同,雖然在某些領域上會有重疊。WiFi裝置一般都是設計為覆蓋數百米範圍的,若是加強天線或者增設熱點的話,覆蓋面積將會更大,甚至是整幢辦公大樓都不成問題。

    WiFi無線技術主要為移動裝置接入LAN(區域網)、WAN(廣域網),以及網際網路而設計。

    基本上來說,在WiFi標準中,移動裝置扮演的是客戶端角色,而服務端是網路中心裝置;與NFC、藍芽技術的兩移動裝置互聯互通在點對點(peertopeer)結構上有著巨大的區別。

    支援拓撲結構:星型結構

    使用距離:近、中距離(數百米)

    應用場景:移動裝置等

    藍芽Bluetooth

    藍芽是一種通用的短距離無線電技術,藍芽5.0藍芽理論上能夠在最遠 100 米左右的裝置之間進行短距離連線,但實際使用時大約只有10米。

    其比較大的特色在於能讓輕易攜帶的移動通訊裝置和電腦,在不借助電纜的情況下聯網,並傳輸資料和訊息。目前普遍被應用在智慧手機和智慧穿戴裝置的連結以及智慧家庭、車用物聯網等領域中。

    支援拓撲結構:點對點結構

    使用距離:近距離(《 100 m)

    應用場景:移動裝置、智慧穿戴裝置等

    UWB

    超寬頻UWB是一種無載波通訊技術,利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈衝傳輸資料,其傳輸距離通常在10M以內,使用1GHz以上頻寬,通訊速度可以達到幾百兆bit/s以上,UWB的工作頻段範圍從3.1GHz到10.6GHz,最小工作頻寬為500MHz。

    其主要特點是:傳輸速率高;發射功率低,功耗小;保密性強;UWB通訊採用調時序列,能夠抗多徑衰落;UWB所需要的射頻和微波器件很少,可以減小系統的複雜性。由於系UWB統佔用的頻寬很高,UWB系統可能會干擾現有其他無線通訊系統。UWB主要應用在高解析度“較小範圍”能夠穿透牆壁“地面等障礙物的雷達和影象系統中。

    這種裝置可以用來檢查樓房、橋樑、道路等工程的混凝土和瀝青結構中的缺陷,以及定位地下電纜及其它管線的故障位置,也可用於疾病診斷。另外,在救援、治安防範、消防及醫療、醫學影象處理等領域都大有用途。

    ZigBee

    ZigBee,也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸的無線網上協議,底層是採用 IEEE 802.15.4 標準規範的媒體訪問層與物理層。

    主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網上節點、支援多種網上拓撲、低複雜度、快速、可靠、安全。

    傳輸範圍一般介於10~100m之間,在增加發射功率後,亦可增加到1~3km。這指的是相鄰節點間的距離。如果透過路由和節點間通訊的接力,傳輸距離將可以更遠。

    支援拓撲結構:星型、樹形、網狀形結構

    使用距離:近、中距離(10m - 數km)

    應用場景:移動裝置等

    NFC

    NFC實質是脫胎於無線裝置間的一種“非接觸式射頻識別”(RFID)及互聯技術,是一種非接觸式的自動識別技術,它透過射頻訊號自動識別目標物件並獲取相關資料,識別工作無須人工干預。

    支援拓撲結構:點對點結構

    使用距離:近距離

    應用場景:掃碼、刷卡等

    遠距離無線傳輸技術包括GPRS、NB-IoT、Sigfox、LoRa,訊號覆蓋範圍一般在幾公里到幾十公里。遠距離無線傳輸技術主要應用在遠端資料的傳輸,如智慧電錶、智慧物流、遠端裝置資料採集等。

    GPRS

    主要針對工業級應用,是一款內嵌GSM/GPRS核心單元的無線Modem,採用GSM/GPRS網路為傳輸媒介,是一款基於移動GSM短訊息平臺和GPRS資料業務的工業級通訊終端。它利用GSM 行動通訊網路的簡訊息和GPRS業務為使用者搭建了一個超遠距離的資料傳輸平臺。

    相比於短訊息服務來說,GPRS是實時線上狀態,而且不需要停止目前工作狀態便可以同時處理多個或者接收多個檢測點的資料。非常適合系統同時採集多個目標點的資料;GPRS不但工作距離遠,同時可以進行系統雙向操作,非常適合一些遠端裝置操作和遠端裝置升級等應用專案。因為GPRS網路已覆蓋絕大部分地區,基本不存在盲區,所以不需要單獨建立通訊網路,只需要安裝好裝置插入SIM卡,便可以進行網路通訊。

    主要應用於氣象、水文水利、地質等行業。 GPRS實時資料傳輸銀行、證券、保險行業稅務、公安、交警、交通稽查、交通監控工業控制、遙感、遙測、移動辦公。

    NB-IoT

    窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬物網際網路絡的一個重要分支。

    NB-IoT構建於蜂窩網路,只消耗大約180KHz的頻寬,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。

    NB-IoT的特點是低頻段、低功耗、低成本、高覆蓋、高網路容量,也被稱作“窄帶物聯網”。

    一個基站就可以比傳統的2G、藍芽、WiFi多提供50-100倍的接入終端,並且只需一節電池裝置就可以工作十年。

    支援拓撲結構:星型結構

    使用距離:遠距離(10km以上)

    應用場景:智慧城市、共享單車等

    LoRa

    LoRa的名字就是遠距離無線電(Long Range Radio),它比較大的特點就是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。

    支援拓撲結構:星型結構

    使用距離:遠距離(典型2km - 5km,最高可達15 km)

    應用場景:物流跟蹤等

    在很多場景下,我們需要考慮多重因素,比如客戶資料量、資料傳輸距離、成本等因素。因此,根據場景進行選擇,才是最明智的決定。

    在物聯網領域,大多數感測器都是嵌入在晶片中,網路傳輸模組的能耗低,且功率小,主要以近距離無線連線為主。特別在工廠內部,無數的生產裝置、物料和智慧終端都需要利用Wifi、藍芽、Zigbee這些近距離無線技術實現互聯。但在有些業務中,近距離無線傳輸無法滿足需求。比如,企業需要對客戶產品的使用狀態進行監控並實時的傳回資料。在重工企業,對遠端裝置使用狀態的監控十分重要。因此,需要利用遠距離無線傳輸技術實現資料的回傳。這個時候企業可以選擇3G、4G這樣的蜂窩通訊技術,也可以選擇LoRa、Sigfox、NB-IoT這樣的低功耗廣域網傳輸技術。

    不同層次物聯網應用的無線傳輸需求

    第一,高功耗、高速率的廣域網傳輸技術,如2G、3G、4G蜂窩通訊技術,這類傳輸技術適合於GPS導航與定位、影片監控等實時性要求較高的大流量傳輸應用。

    第二,低功耗、低速率的廣域網傳輸技術,如Lora、Sigfox、NB-IoT等,這類傳輸技術適合於遠端裝置執行狀態的資料傳輸、工業智慧裝置及終端的資料傳輸等。

    第三、高功耗、高速率的近距離傳輸技術,如WIFI、藍芽,這類傳輸技術適合於智慧家居、可穿戴裝置以及M2M之間的連線及資料傳輸。

    第四,低功耗、低速率的近距離傳輸技術,如ZigBee。這類傳輸技術適合區域網裝置的靈活組網應用,如熱點共享等。

    目前,物聯網無線傳輸技術的發展趨勢是以低功耗廣域網路為主。可以預計,在未來的幾年時間,以Lora、Sigfox、NB-IoT為代表的低功耗廣域網路傳輸技術將逐漸成為物聯網傳輸層連線技術的主流。

  • 2 # 黃宏軍803

    我來帶領大家看看物聯網的資料傳輸及聯網方式?

    智慧中國,萬物互聯,未來的社會是物聯網的天下,未來的社會是智慧的天下,作為一個B端產品經理,往往需要關注很多來自終端的資料,那麼瞭解物聯網相關的資料傳輸及聯網方式是非常有必要的。

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    一、藍芽Bluetooth

    藍芽是一種通用的短距離無線電技術,藍芽5.0藍芽理論上能夠在最遠 100 米左右的裝置之間進行短距離連線,但實際使用時大約只有 10 米。

    其最大特色在於能讓輕易攜帶的移動通訊裝置和電腦,在不借助電纜的情況下聯網,並傳輸資料和訊息。目前普遍被應用在智慧手機和智慧穿戴裝置的連結以及智慧家庭、車用物聯網等領域中。

    支援拓撲結構:點對點結構

    使用距離:近距離(< 100 m)

    應用場景:移動裝置、智慧穿戴裝置等

    二、NFC

    NFC實質是脫胎於無線裝置間的一種“非接觸式射頻識別”(RFID)及互聯技術,是一種非接觸式的自動識別技術,它透過射頻訊號自動識別目標物件並獲取相關資料,識別工作無須人工干預。

    使用距離:近距離

    應用場景:掃碼、刷卡等

    三、ZigBee

    ZigBee,也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸的無線網上協議,底層是採用 IEEE 802.15.4 標準規範的媒體訪問層與物理層。

    主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網上節點、支援多種網上拓撲、低複雜度、快速、可靠、安全。

    傳輸範圍一般介於10~100m之間,在增加發射功率後,亦可增加到1~3km。這指的是相鄰節點間的距離。如果透過路由和節點間通訊的接力,傳輸距離將可以更遠。

    支援拓撲結構:星型、樹形、網狀形結構

    使用距離:近、中距離(10m - 數km)

    應用場景:移動裝置等

    四、WiFi

    Wi-Fi被廣泛用於許多物聯網應用案例,最常見的是作為從閘道器到連線網際網路的路由器的鏈路。然而,它也被用於要求高速和中距離的主要無線鏈路。

    WiFi無線技術並不是為了取代藍芽或者其他短距離無線電技術而設計的,兩者的應用領域完全不同,雖然在某些領域上會有重疊。WiFi裝置一般都是設計為覆蓋數百米範圍的,若是加強天線或者增設熱點的話,覆蓋面積將會更大,甚至是整幢辦公大樓都不成問題。

    WiFi無線技術主要為移動裝置接入LAN(區域網)、WAN(廣域網),以及網際網路而設計。

  • 3 # 科技衛國

    物聯網的傳輸主要與應用場景有關,不同的應用場景在選型上有區別。

    以前的物聯網傳輸主要是藍芽/wifi/zigbee/nfc/RF,這幾種的通訊距離相對來說都比較近,適合於短距離的通訊。

    遠距離的就是2G/3G/4G,2G三大運營商都在退網,很快就沒有了,其他兩個還在用。

    最近幾年還有幾個新出來的通訊技術,LoRa和NB-IoT技術,現在物聯網最火爆的也是這樣了,小資料傳輸,超低功耗,通訊距離遠,適合非常多的物聯網應用場景,比如智慧水務/智慧燃氣/智慧能源/智慧停車位/智慧消防/智慧路燈……非常多。

    舉個簡單的例子:智慧管網,透過NB的壓力錶實時監控管網的壓力,可以知道壓力變化,當突然發生壓力降低時有可能出現管網破損,水流失。及時排查問題能降低損失。

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