淺談幾種無線通信技術在物聯網中的應用

• 物聯網

物聯網是近幾年興起的名詞，顧名思義，就是物體連接配接的網絡。我們都知道網際網路可以實作資訊共享，資訊互動。物聯網就是建立在網際網路基礎上，從資訊互動，到物體控制。萬物物聯，大勢所趨。簡而言之，就是資訊控制終端，終端接受控制，并且回報資訊。

• 無線通信

  在此的無線通信特指射頻。在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場；交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。在電磁波頻率低于100kHz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100kHz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力。我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻。應用多種多樣，但是本質都是電磁波的傳輸。

  深入了解我也不懂，我隻能從應用層面和大家分享幾種有特點的應用于物聯網的無線技術。

• GPRS，NB—IOT，2G，4G網絡

  以上幾種都是常見的應用于物聯網遠距離傳輸無線通信方式，本質都是利用基站進行傳輸轉播，電磁波通過電離層反射，基站再次反射，最後到終端裝置，技術已經應用廣泛，例如手機。

  在物聯網中值得一提的是最近興起的NB_IOT技術，窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）隻消耗大約180KHz的帶寬。NB-IoT是物聯網領域一個新興的技術，支援低功耗裝置在廣域網的蜂窩資料連接配接，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支援待機時間長、對網絡連接配接要求較高裝置的高效連接配接。據說NB-IoT裝置電池壽命可以提高至少10年，同時還能提供非常全面的室内蜂窩資料連接配接覆寫。相比其他幾種，特點就是低功耗，流量低，成本較低，部署簡單。典型的應用就是移動ONENET平台。對于單個終端可以實作低成本一次部署終生受益。

• 2.4G ,zigbee，bluetooth，wifi

  這類我統稱為短距離無線通信方式，典型應用就是智能家居，一個家庭的覆寫半徑頂多一百米，内部可輕易實作自組網，控制其他裝置。成本較低，根據需求采用低功耗2.4G子產品可輕易實作家庭裝置互聯。最終通過網際網路或者基站建立遠端控制聯系。這種子產品的局限性就是距離過短。

• lora

  對于lora，我研究較為深入，獨自一人從晶片級設計出了一款具有低功耗性能的模組。如果正在做lora項目開發的同行歡迎讨論。lora是一種Long Range（長距離）的簡稱，是一種長距離，低功耗的無線通信技術。目前semetch公司是LORA晶片唯一的提供商。lora的出現解決了物聯網中核心難題，遠距離，低功耗。lora是一款晶片，也是一種新技術，同時産生的lorawan和lora不能混為一談，從結構分析，lora是實體層，lorawan算是網絡層。我之前的研發工作隻是做到對實體層的開發，lorawan隻是了解一點。如今有些人将lora吹的神乎其神，其實都是不懂得瞎說，lora的确很有特點，但隻是在特有場合具有獨到的優勢。

  優點：遠距離，低功耗，大規模部署相比NB成本較低。

  缺點：傳輸速率慢，通信頻段易受幹擾，晶片供應被semtech壟斷，從底層開發周期較長，自組網的網絡機制較為複雜，對于一般公司不願研究lora技術，更願意買子產品直接用。

  在這裡表達對外國工程師深深的敬意，畢竟國内能靜下心來做真正的研發的是極少數公司。

以上均屬個人觀點，歡迎指正讨論~