物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用 RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)始于網(wǎng)絡(luò)連接，但由于物聯(lián)網(wǎng)是一個廣泛多樣的領(lǐng)域，所以肯定無法找到一個一刀切的通信解決方案。在本文中，我們將介紹六種最常見的物聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)。
一、低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)
低功耗廣域網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)中的新現(xiàn)象。該系列技術(shù)通過使用小型的、廉價的電池提供長達數(shù)年的遠程通信服務，旨在支持遍布工業(yè)、商業(yè)和校園的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應用。
低功耗廣域網(wǎng)幾乎可以連接所有類型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，促進了從遠程監(jiān)控、智能計量和工人安全到建筑物控制和設(shè)施管理的眾多應用。盡管如此，低功耗廣域網(wǎng)只能以低速率發(fā)送小塊數(shù)據(jù)，因此更適合于不需要高帶寬且不具有時間敏感性的用例。
此外，同樣，并非所有低功耗廣域網(wǎng)都是一樣的。如今，存在許可低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)(NB-IoT、LTE-M)和未經(jīng)許可低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)(例如 MIOTY、LoRa、Sigfox 等)。這些技術(shù)在關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)因素中的表現(xiàn)程度各不相同，例如，功耗是基于蜂窩的許可低功耗廣域網(wǎng)的主要問題，而服務質(zhì)量和可擴展性卻是在采用未經(jīng)許可技術(shù)時要考慮的主要問題。此外，如果您想確保長期的可靠性、安全性和互操作性，標準化則是另一個需要考慮的重要因素。
二、蜂窩移動(3G/4G/5G)
蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)在消費者市場中根深蒂固，提供了可靠的寬帶通信，并支持各種語音呼叫和流視頻應用。不利的一面是，它們會帶來非常高的運營成本和電力需求。
雖然蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)不適用于大多數(shù)由電池供電的傳感器物聯(lián)網(wǎng)應用，但它們卻非常適合特定的使用情形，例如交通和物流中的聯(lián)網(wǎng)汽車或車隊管理。此外，像車載信息娛樂系統(tǒng)、交通路線、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)以及車隊遠程信息處理和跟蹤服務都可以依靠無處不在的高帶寬蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)。
具有高速和超低延遲的下一代移動網(wǎng)絡(luò) 5G 將成為自動駕駛汽車和增強現(xiàn)實(VR)的未來。預計 5G 還將實現(xiàn)用于公共安全的實時視頻監(jiān)控、用于互聯(lián)健康的醫(yī)療數(shù)據(jù)集的實時移動傳輸，以及一些對時間敏感的工業(yè)自動化應用。
三、Zigbee 和其他網(wǎng)狀協(xié)議
Zigbee 是一種短距離、低功耗無線技術(shù)(IEEE 802.15.4)，通常部署在網(wǎng)狀拓撲中，以通過在多個傳感器節(jié)點上中繼傳感器數(shù)據(jù)來擴展覆蓋范圍。與低功耗廣域網(wǎng)相比，zigbee 提供了更高的數(shù)據(jù)速率，但同時由于網(wǎng)格配置而降低了能耗效率。
由于它們的物理距離短(《100m)，Zigbee 和類似的網(wǎng)狀協(xié)議(例如 Z-Wave、Thread 等)最適合節(jié)點分布均勻且非常接近的中程物聯(lián)網(wǎng)應用。通常，Zigbee 是 WI-FI 的完美補充，適用于智能照明、暖通空調(diào)控制、安全和能源管理等各種家庭自動化應用。
在低功耗廣域網(wǎng)出現(xiàn)之前，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)還在工業(yè)環(huán)境中實施，支持多種遠程監(jiān)控解決方案。然而，對于許多在地理上分散的工業(yè)設(shè)施來說，它們遠不是理想的選擇，而且它們的理論可擴展性經(jīng)常受到日益復雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和管理的限制。
四、藍牙和 BLE
藍牙屬于個人無線網(wǎng)絡(luò)的范疇，是一種在消費者市場中定位良好的短距離通信技術(shù)。新的藍牙低能耗，由于其低功耗特性，進一步優(yōu)化了消費者物聯(lián)網(wǎng)應用。
支持 BLE 的設(shè)備主要與電子設(shè)備(通常是智能手機)結(jié)合使用，這些設(shè)備充當向云傳輸數(shù)據(jù)的樞紐。如今，BLE 廣泛集成在健身和醫(yī)療可穿戴設(shè)備(如智能手表、血糖儀、脈搏血氧計等)以及智能家居設(shè)備(如門鎖)中，通過這些設(shè)備，可以方便地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C并在智能手機上可視化。在零售環(huán)境中，BLE 可以與信標技術(shù)相結(jié)合，以增強店內(nèi)導航、個性化促銷和內(nèi)容交付等客戶服務。
五、Wi-Fi 與 Wi-Fi HaLow
鑒于 Wi-Fi 在企業(yè)和家庭環(huán)境中的廣泛應用，實際上無需再解釋它(IEEE 802.11a/b/g/n)。但是，在物聯(lián)網(wǎng)世界，Wi-Fi 的作用卻沒那么重要。
除了數(shù)字標牌和室內(nèi)監(jiān)控攝像頭等少數(shù)應用之外，Wi-Fi 并不是連接物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的可行解決方案，因為它在覆蓋范圍、可擴展性和功耗方面存在重大限制。(來源物聯(lián)之家網(wǎng))相反，該技術(shù)可以作為后端網(wǎng)絡(luò)，將聚合數(shù)據(jù)從中央物聯(lián)網(wǎng)中心傳輸?shù)皆疲貏e是在智能家居中。嚴重的安全問題常常阻礙它在工業(yè)和商業(yè)用例中的應用。
WI-FI 的一個新的、不太為人知的衍生產(chǎn)品——Wi-Fi HaLow(IEEE 802.11 ah)——在范圍和能效方面帶來了顯著的改進，可滿足更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)用例。盡管如此，到目前為止，該技術(shù)幾乎沒有受到任何關(guān)注和業(yè)界支持，部分原因在于其低安全性。HaLow 還工作在僅在美國可用的 900 MHz 頻段上，這使得它遠離全球解決方案。
六、RFID
射頻識別(RFID)使用無線電波在很短的距離內(nèi)將少量數(shù)據(jù)從射頻識別標簽傳輸?shù)介喿x器。迄今為止，這項技術(shù)推動了零售業(yè)和物流領(lǐng)域的重大革命。
通過在各種產(chǎn)品和設(shè)備上貼上射頻識別標簽，企業(yè)可以實時跟蹤其庫存和資產(chǎn)，從而實現(xiàn)更好的庫存和生產(chǎn)計劃以及優(yōu)化的供應鏈管理。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的不斷增加，射頻識別繼續(xù)鞏固其在零售業(yè)中的地位，進而使智能貨架、自助結(jié)賬和智能鏡子等物聯(lián)網(wǎng)應用成為可能。
綜上所述，每個物聯(lián)網(wǎng)垂直領(lǐng)域和應用程序都有自己獨特的網(wǎng)絡(luò)需求。為您的物聯(lián)網(wǎng)用例選擇優(yōu)質(zhì)的無線技術(shù)意味著要在范圍、帶寬、服務質(zhì)量、安全性、功耗和網(wǎng)絡(luò)管理方面準確地權(quán)衡標準。