各種類型的無線通信技術(shù)支持設(shè)備在沒有線纜連接的情況下,實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間或者是設(shè)備和串口服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信,都是通過各種協(xié)議條件下進行的。目前有很多不同類型的無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和設(shè)備到設(shè)備(M2M)通信領(lǐng)域的硬件產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。IEEE有七個 802.15 技術(shù)任務(wù)組(標(biāo)準(zhǔn))。這些802.15 任務(wù)組包括:WPAN/藍牙、Coexistence(網(wǎng)絡(luò)共存)、高速率WPAN、低速率 WPAN、mesh 網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)和可見光通信。這其中每個無線傳輸協(xié)議都有它特有的優(yōu)越性和局限性。
LoRa無線技術(shù)傳輸協(xié)議
LoRa是Long Range(遠距離)的縮寫,屬于無線通信技術(shù)中的一種,傳輸速率相對來說較低,LoRa模塊無線技術(shù)具有遠距離、低功耗、低成本、多節(jié)點的特點。
LoRaWAN協(xié)議是LoRa在物理層傳輸基礎(chǔ)之上的、以數(shù)據(jù)鏈路層為主的一套傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),對應(yīng)OSI七層模型中的MAC層,LoRaWAN消除了具體硬件的不兼容性,還兼具了多信道接入、頻率切換、自適應(yīng)速率、信道管理、定時收發(fā),節(jié)點接入認證與數(shù)據(jù)加密、漫游等特性。
NB-IOT窄帶傳輸協(xié)義
Nbiot窄帶傳輸協(xié)議是基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)技術(shù)儼然成為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一個重要分支。NB-IoT模塊基于蜂窩網(wǎng)絡(luò),只消耗大約180KHz的帶寬,就可以直接部署于GSM、UMTS以及LTE網(wǎng)絡(luò),以降低部署成本來實現(xiàn)平滑升級的功能。
IEEE 802.15.4:ZigBee協(xié)議
ZigBee技術(shù)是一項開放性的全球化標(biāo)準(zhǔn)無線傳輸協(xié)議,是專門為M2M 網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計的。該技術(shù)在具備低成本、低功耗的同時,還兼具低延遲和低占空比的特性,允許了產(chǎn)品最大限度地延長其供電電池的壽命,是眾多工業(yè)技術(shù)的理想技術(shù)方案。此外,ZigBee模塊協(xié)議提供128位AES加密方式,它支持Mesh自組網(wǎng)絡(luò),并且允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可通過多個路徑無線傳輸連接在一起。
ZigBee模塊最常用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景是無線傳輸領(lǐng)域中的智能家居。該技術(shù)可以將多個設(shè)備同時連接在一起,使其成為家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的理想選擇,用戶可以實現(xiàn)智能鎖、燈光、機器人和恒溫器等設(shè)備之間的相互通信,加入控制器還可以進行實時控制等。
IEEE 802.11:WiFi模塊通信協(xié)議
WiFi模塊是使用無線電波(RF)來實現(xiàn)兩個設(shè)備與設(shè)備之間的相互通信的無線模塊。該技術(shù)常用于將電腦、平板和手機等設(shè)備連接到路由器從而實現(xiàn)上網(wǎng)的目的。實際上,它也可以廣泛用于任何兩個硬件設(shè)備之間的連接。
IEEE 802.15.1:藍牙模塊和BLE傳輸協(xié)議
藍牙模塊和低功耗藍牙(BLE)無線傳輸是用于短距離傳輸數(shù)據(jù)的無線技術(shù)。常用于連接用戶手機、平板以及便攜式電腦等小型智能設(shè)備,例如各種語音系統(tǒng)。低功耗藍牙模塊(BLE)比標(biāo)準(zhǔn)藍牙模塊功率更小,常常用于健身手環(huán)、智能手表或者其他可穿戴小型硬件設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
RF無線局域網(wǎng)(RF):是一種多節(jié)點的無線網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),它是由美國無線通信協(xié)會(SEC)于1996年在美國得克薩斯州建立了一個無線局域網(wǎng),并于1998年開始投入商用,是美國政府針對 WLAN網(wǎng)絡(luò)最大規(guī)模的支持之一。無線局域網(wǎng)的功能有兩個:一是控制數(shù)據(jù)傳輸;二是對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。由于 RF無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由多個節(jié)點組成在一個局域網(wǎng)中,因此各節(jié)點之間無法進行物理連接。如果在局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)中有一個節(jié)點連接了多個 WLAN網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點,則該網(wǎng)關(guān)便可將該組任意節(jié)點之間的數(shù)據(jù)從該組節(jié)點中傳送出去。所以各節(jié)點之間沒有物理連接就不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。