物联网通信技术详解：从蓝牙到LPWAN，探索无线连接的未来

物联网使用通信技术将分布在不同位置的对象相互连接，以便它们可以像人一样彼此交流，从而使一切变得聪明。可以看出，通信技术非常适合物联网。

随着物联网技术逐渐与传统行业合并，创新的应用程序场景继续出现，逐渐实施了各种垂直应用示例，并且相关的无线通信技术也会出现。

物联网的无线通信技术一直在创新，主要分为两类：一类是短途通信技术，例如Zigbee，Wifi，蓝牙和Z-Wave；另一个是LPWAN（低功耗广阔的区域网络，低功率消耗大区域网络），即大型网络通信技术。

1.布鲁蒂斯

蓝牙技术最初是由爱立信（Ericsson）于1994年创建的。该技术是为消除手机和PC卡，耳机，台式计算机和其他设备之间电缆需求的一种方式。

随着项目的进行，越来越清楚的是，短程无线通信的应用范围几乎是无限的。同时，蓝牙可以连接多个设备，从而克服数据同步问题。

蓝牙使用短波特高频（UHF）无线电波，并采用频率跳跃技术来抵制信号褪色。快速频率跳跃和短数据包技术可以降低共通道干扰并确保传输可靠性；正向错误校正编码技术可以降低长距离传输的风险。距离传输过程中随机噪声的影响；使用FM调制来降低设备的复杂性，等等。

标准：蓝牙4.2核心规格

频率：2.4至2.485GHz

通信距离：10-300m

数据速率：1Mbps

安全：高

应用程序场景：手机，智能家居，可穿戴设备

优点：低功率，低潜伏期，对复杂网络的支持，智能连接

缺点：短传输距离，平均传输速率，不同设备之间的不兼容协议，不良的网络功能，2.4GHz频率下的无线波干扰问题

2.-wi-fi

Wi-Fi联盟成立于1999年，并于2002年10月正式更名为Wi-Fi Alliance。Wi-Fi Alliance致力于解决与802.11标准符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题，并拥有Wi-Fi品牌。

WiFi连接通常是许多开发人员的优先事项，尤其是考虑到LAN内部环境中WiFi的流行。除了清楚地说明外，现有的基础架构是广泛的，并提供了快速数据传输和处理大量数据的能力。

标准：基于802.11N

频率：2.4GHz，5GHz频带

数据速率：最大600 Mbps，150-200 Mbps（典型）。

通信距离：20-300m

安全：低

应用程序场景：智能家居，智能公共汽车，地铁，公园

优点：广泛的覆盖范围，易于使用，低成本

缺点：沟通距离有限，安全风险较大，稳定性差，高功耗和网络功能差。

3.Zigbee

Zigbee这个名字来自八个字符的蜜蜂舞蹈。蜜蜂依靠飞行和曲折的翅膀将花粉的位置传达给同伴。通过这种方式，它们在小组中形成了通信网络。 Zigbee技术适用于自动控制和遥控场，可以嵌入各种设备中。

标准：802.15.4

频率：868MHz-868.6MHz，902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz（免费和应用）

数据速率：20kbps，40kbps和250kbps

沟通距离：20-350m

安全：中等

应用方案：工业汽车，农业，医疗保健，智能家居

优点：低功耗，低成本，低潜伏期，网络容量较大，距离短，支持MASH网络

缺点：墙壁渗透能力弱，成本高，自组织网络能力不佳，反干扰性能差

4.z波

Z-Wave是由丹麦公司Zensys领导的无线网络规范。这是一种低功率射频通信技术，主要用于诸如光控制器和传感器之类的产品的家庭自动化。它支持完整的网格网络无需协调器节点，并且可扩展可控制多达232个设备。

我必须在这里说Z-Wave和Zigbee就像兄弟一样，但是为什么Z-Wave在中国不太受欢迎。在Zigbee的早期，蓝牙是第一个进入该国的人，它变得更加受到所有人的接受，并拥有广泛的应用。 Z-Wave是由智能家园推出的智能家园的国际标准协议，该协议占据了国外主流市场。我的国家落后于美国6年，在智能家居市场落后日本4年，因此进入中国市场似乎有弱优势。 。但是，随着智能家居制造商和市场的当前反应，Z-Wave也占据了强大的市场地位。

标准：Z-Wave Alliance ZAD12837/ITU-TG。 9959

频率：1GHz

数据速率：9.6kbps

通信距离：0-200m

安全：高

应用方案：智能家居，酒店，行业

优点：稳定的技术，低功耗，强大的反干扰，支持设备链接

缺点：短传输距离和高成本

5.NFC

NFC（近场通信）是由飞利浦半导体，诺基亚和索尼在2002年共同开发的。使用NFC技术的设备可以在彼此接近时交换数据。它是从RFID（非接触射频识别）和互连技术的集成而来的。通过将电感读卡器和传感器集成到单个芯片，卡和对等通信功能上。

这项技术实现了各种功能，例如电子支付，身份认证，票务，数据交换，反企业，广告等。它改变了用户使用手机的方式，并使用户的消费行为逐渐成为电子。

标准：ISO/IEC 18092 NFCIP-1

频率：13.56MHz

数据速率：106kbit/s，212kbit或424kbit

通信距离：0-20m

安全：超高

应用程序方案：运输，智能卡，财务

优点：高安全系数，低功耗，低成本

缺点：传输距离，速度慢

6.UWB

UWB是一种无载体通信技术，它使用纳秒中的非鼻腔狭窄脉冲到微秒来传输数据。 UWB在早期用于短途高速数据传输。近年来，国外已经开始使用其次纳秒超鼻涕的脉冲来短途和精确的室内定位。

与传统的无线系统（例如蓝牙和WLAN）具有相对较窄的带宽，UWB在宽频带上发送了一系列非常狭窄的低功耗脉冲。较宽的频谱，较低的功率和脉冲数据意味着，与传统的窄带无线解决方案相比，UWB引起的干扰较少，并且可以提供与室内无线环境中有线相比的性能。

通信距离：0-50m

安全：高

应用方案：行业，汽车，医疗

优点：安全，准确的传输

缺点：高功耗，高成本，高技术困难

7.Lifi

LIFI，也称为可见光无线通信，是一种新的无线传输技术，它使用可见光光谱进行数据传输。 LIFI使用已经铺设的设备来形成类似于WiFi热点的设备，通过在灯泡上植入微小的芯片，从而使终端随时访问网络。

该技术的最大特征是它通过更改房间照明的闪烁频率来传输数据。只要在室内打开灯光，就可以在没有WiFi的情况下访问互联网。将来，它在智能家居中具有广泛的应用前景。

通信距离：可变

安全：高

应用方案：智能家居，酒吧，照明控制，可见光位置

优点：易于使用，高安全系数，环境保护和节能

缺点：大型环境干扰，不一致的标准