物联网与无线传输技术

2018-05-31 14:00:31 gjie1997 8

随着万物互联时代的到来,物与物之间的连接方式也在不断发展和更新。 如果说,传感器是物联网的触觉,那么,无线传输就是物联网的神经系统,将遍布物联网的传感器连接起来。在物联网出现以前,网络的接入需求主要体现在PC、移动终端对互联网的接入需求。如今,随着物联网技术的发展,无线接入不仅仅体现在PC、移动终端对网络的连接需求,还有工业生产环境下物与物之间的连接需求。

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上表以速率、距离两个维度来分析目前主流的无线接入技术。纵向是速率,横向是接入状态,包括距离、速率、功耗以及是否处于授权频段。

远距离无线传输技术包括2G、3G、4G、NB-IoT、Sigfox、LoRa;近距离无线传输技术包括WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC。远距离无线传输技术的信号覆盖范围一般在几公里到几十公里;近距离无线传输技术的信号覆盖范围则一般在几十厘米到几百米之间。

近距离无线传输技术主要应用在局域网,比如家庭网络、工厂车间联网、企业办公联网;远距离无线传输技术主要应用在远程数据的传输,如智能电表、智能物流、远程设备数据采集等。

在物联网领域,大多数传感器都是嵌入在芯片中,网络传输模块的能耗低,且功率小,主要以近距离无线连接为主。特别在工厂内部,无数的生产设备、物料和智能终端都需要利用Wifi、蓝牙、Zigbee这些近距离无线技术实现互联。但在有些业务中,近距离无线传输无法满足需求。比如,企业需要对客户产品的使用状态进行监控并实时的传回数据。在重工企业,对远程设备使用状态的监控十分重要。因此,需要利用远距离无线传输技术实现数据的回传。这个时候企业可以选择3G、4G这样的蜂窝通信技术,也可以选择LoRa、Sigfox、NB-IoT这样的低功耗广域网传输技术。

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不同层次物联网应用的无线传输需求

第一,高功耗、高速率的广域网传输技术,如2G、3G、4G蜂窝通信技术,这类传输技术适合于GPS导航与定位、视频监控等实时性要求较高的大流量传输应用。

第二,低功耗、低速率的广域网传输技术,如Lora、Sigfox、NB-IoT等,这类传输技术适合于远程设备运行状态的数据传输、工业智能设备及终端的数据传输等。

第三、高功耗、高速率的近距离传输技术,如WIFI、蓝牙,这类传输技术适合于智能家居、可穿戴设备以及M2M之间的连接及数据传输。

第四,低功耗、低速率的近距离传输技术,如ZigBee。这类传输技术适合局域网设备的灵活组网应用,如热点共享等。

目前,物联网无线传输技术的发展趋势是以低功耗广域网络为主。可以预计,在未来的几年时间,以Lora、Sigfox、NB-IoT为代表的低功耗广域网络传输技术将逐渐成为物联网传输层连接技术的主流。