十大物联网通讯技术优劣及应用场景详解：蓝牙、Zigbee、Wi-Fi等无线技术解析

如今，“万物互联”不仅仅是一个愿景。在很多实际应用场景中，已经实现了部分物联网，比如工业自动化、智慧农业、智能公交、高端酒店等场所。物联网是未来十年最具市场前景的领域，相关无线通信技术也逐渐兴起。

在实现物联网的通信技术中，蓝牙、zigbee、Wi-Fi、GPRS、NFC等是应用最广泛的无线技术。除了这些之外，还有很多无线技术在各自适合的场景中悄然工作，发挥着不可或缺的作用。在这篇文章中，笔者将通过十大常见无线通信技术的优缺点和应用场景，向您介绍真正的物联网通信技术。

十大物联网通信技术的优缺点及应用场景

1、蓝牙的技术特点

蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人局域网之间的短距离数据交换。蓝牙可以连接多个设备并克服数据同步的问题。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信于 1994 年创建。如今，蓝牙由蓝牙技术联盟管理，该联盟在全球拥有超过25000家成员公司，分布在电信、计算机、网络、消费电子等多个领域。

蓝牙技术的特点包括采用跳频技术来抵抗信号衰落；快速跳频和短包技术，减少同频干扰，保证传输可靠性；前向纠错编码技术可以减少长距离传输时随机噪声的影响；使用FM调制来降低设备的复杂性等。其中，蓝牙的核心规范是提供两个或多个微微网连接，形成分布式网络，允许特定设备在这些微微网中自动扮演主站和从站的角色。同时。蓝牙主设备最多可以与微网中的七个设备进行通信。设备之间可以通过协议进行角色切换，从设备也可以转变为主设备。

2. ZigBee的技术特点

与蓝牙技术不同，ZigBee技术是一种短距离、低功耗、廉价的无线通信技术。它是一种用于低速短距离传输的无线网络协议。这个名字来源于蜜蜂的八位数舞，因为蜜蜂依靠飞行和曲折的翅膀（蜜蜂）的“舞蹈”来向同伴传达花粉的位置。也就是说，蜜蜂就是靠这个方法。构成了集团内的通讯网络。

ZigBee具有短距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率等特点。 ZigBee协议从下到上分为物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层、应用层等。其中，物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。 ZigBee技术适用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入到各种设备中。

3. Wi-Fi的技术特点

Wi-Fi 在我们的生活中非常常见。一线城市几乎所有公共场所都配备了无线网络。这是由于其低成本和传输特性。 Wi-Fi是一种允许电子设备连接到无线局域网的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM无线电频段。无线 LAN 连接通常受密码保护；但也可以是开放的，允许 WLAN 范围内的任何设备都可以连接。

由于无线网络的频段在全球范围内不需要任何电信运营商许可，因此WLAN无线设备提供了可在全球范围内使用的成本极低、数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖范围内快速浏览网页并随时随地接听、拨打电话。借助Wi-Fi功能，我们可以拨打长途电话、浏览网页、收发电子邮件、下载音乐、传输数码照片等，而不必担心网速慢。以及成本高的问题。

无线网络越来越多地应用于手持设备，智能手机就是其中之一。与之前在手机上使用的蓝牙技术不同，Wi-Fi 具有更大的覆盖范围和更高的传输速率。因此，Wi-Fi手机成为2010年移动通信行业的流行趋势。

4.LiFi技术特点

LiFi也称为可见光无线通信。它是一种利用可见光谱进行数据传输的新型无线传输技术。它是由英国爱丁堡大学电子与通信学院移动通信系主任、德国物理学家Harald Haas教授发明的。 LiFi利用已经铺设的设备，通过在灯泡上植入微小的芯片，形成一个类似于WiFi热点的设备，让终端可以随时接入网络。

该技术最大的特点是通过改变房间照明的闪烁频率来传输数据。只要室内开灯，无需WiFi即可上网。未来在智能家居领域具有广阔的应用前景。

5、GPRS的技术特点

对于GPRS我们可以说是非常熟悉了。它是一种面向GSM手机用户提供的移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。 GPRS可以说是GSM的延续。 GPRS不同于以前的连续信道传输方式。它以数据包的形式传输。因此，用户承担的成本是按照传输数据的单位来计算的，而不是使用整个信道。理论上来说，它更便宜。

GPRS是介于2G和3G之间的技术，也称为2.5G。为GSM向3G的平滑过渡奠定了基础。随着移动通信技术的发展，3G、4G、5G技术不断发展，GPRS逐渐被这些技术所取代。

6. Z-Wave的技术特点

Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠性、适合网络的短距离无线通信技术。它是由丹麦公司 Zensys 主导的无线网络规范。工作频段为908.42MHz（美国）～868.42MHz（欧洲），采用FSK（BFSK/GFSK）调制方式，数据传输速率为9.6kbps，适合窄带宽带应用。

随着通信距离的增加，设备的复杂性、功耗和系统成本都在增加。与现有的各种无线通信技术相比，Z-Wave技术将是功耗最低、成本最低的技术，有效驱动低速率无线个域网。

七、RF 433的技术特点

RF 433也称为无线收发模块。它采用射频技术，由全数字技术生产的单IC射频前端和ATMEL的AVR微控制器组成。它是一种可以高速传输数据信号的微型收发器。无线传输的数据被打包并进行错误检查。 ﹑纠错处理。

RF 433技术的应用范围包括无线POS机、PDA等无线智能终端、安防、机房设备无线监控、门禁系统等。交通、气象、环境数据采集、智慧社区、楼宇自动化、PLC、物流跟踪、仓库巡检等领域。

八、NFC的技术特点

NFC是一项新兴技术。使用NFC技术的设备可以在彼此靠近时交换数据。它是由非接触式射频识别（RFID）和互联技术融合演变而来。通过在单芯片上集成集成感应卡读写器、感应卡和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、门禁、身份识别等应用。

近场通信技术实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能，改变了用户使用手机的方式，使用户的消费行为逐渐电子化。

9、UWB技术特点

UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒到微秒的非正弦窄脉冲来传输数据。 UWB早期用于短距离高速数据传输。近年来，国外已开始利用其亚纳秒级超窄脉冲进行短距离精准室内定位。

与蓝牙和 WLAN 等带宽相对较窄的传统无线系统不同，UWB 在宽频带上发送一系列非常窄的低功率脉冲。更宽的频谱、更低的功率和脉冲数据意味着 UWB 比传统窄带无线解决方案产生的干扰更少，并且可以在室内无线环境中提供与有线相当的性能。

10.Modbus技术特点

Modbus 是 Modicon 公司（现为施耐德电气）于 1979 年发布的串行通信协议，用于使用可编程逻辑控制器进行通信。 Modbus已成为工业领域通信协议的行业标准，是现在工业电子设备之间常用的连接方式。

Modbus 协议是主/从架构协议。有一个主节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是从节点。每个从设备都有一个唯一的地址。在串行和 MB+ 网络中，只有指定为主站的节点才能发起命令。

有许多调制解调器和网关支持 Modbus 协议。由于Modbus协议简单且易于复制，因此其中一些是专门针对该协议设计的，但设计人员需要克服一些问题，包括高延迟和时序。

“一胡萝卜一核”，在各自应用领域发挥各自优势

无线通信技术是未来实现物联网和工业自动化的最基本技术。随着无线应用的增长，各种技术和设备将会越来越多，它们对无线通信技术的依赖也将越来越大。

如上所列，十大无线通信技术各有其优缺点，也受到自身应用场景的限制。例如，Z-Wave技术在住宅和照明商业控制和状态读取应用中具有不可替代的优势；蓝牙和Wi-Fi具有明显的成本和传输特性，在商场、交通等场所等常见组网场景中具有很大优势； Modbus的技术特点决定了它注定是工业领域通信的首选，其地位是不可替代的。

要实现真正的物联网，未来需要这些技术联盟和人员共同努力、相互配合，以支撑庞大的全球物联网网络。