無線技術(shù)的原理是利用無線電波進行通訊。
如今流行的無線通信技術(shù)分為以下幾大類:
WiFi(IEEE 802.11):目前最流行的無線技術(shù)之一,無限技術(shù)中傳輸速率比較高的,工作在2.4G和5G頻段。
優(yōu)點:
高速:傳輸速率比較快,一般能達到幾十,幾百兆,更甚至達到1Gbps。
.共享:一個WiFi網(wǎng)絡(luò)可以支持多個設(shè)備同時連接,實現(xiàn)了多人共享網(wǎng)絡(luò)的需求。
兼容性好:WiFi技術(shù)已經(jīng)成為一種全球性的通信標準,幾乎所有的智能設(shè)備都支持WiFi連接,無需擔心設(shè)備兼容性的問題。
缺點:
覆蓋范圍限制:WiFi技術(shù)的信號覆蓋范圍有限,而且受到建筑物等物理障礙的影響更加明顯,導致信號覆蓋不穩(wěn)定。
功耗比較大,不適合用電池供電,
安全性也比較差容易被攻破(尤其公共wifi),并且由于使用的共享頻段易受干擾(2.4G和5G)。
2.藍牙(IEEE 802.15.1):同樣是目前最流行的無線技術(shù)之一,是一種短距離無線通信技術(shù),工作頻段在2.4GHz。目前最新的是藍牙協(xié)議5.3。
優(yōu)點:
低功耗:藍牙技術(shù)的功耗很低,因此適合于使用電池供電的設(shè)備,如藍牙耳機、智能手表等。
方便:藍牙技術(shù)可以實現(xiàn)無線連接,使用方便,不需要使用電纜連接設(shè)備,用戶可以隨時隨地在設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)傳輸。
安全性:藍牙技術(shù)可以使用加密和認證等多種安全措施來保護用戶數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全。
兼容性好:藍牙技術(shù)已經(jīng)成為一種全球性的通信標準,幾乎所有的智能設(shè)備都支持藍牙連接,無需擔心設(shè)備兼容性的問題。
缺點:
傳輸速度慢:藍牙技術(shù)的傳輸速度相對較慢,最高速度只能達到幾十Mbps,無法滿足大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?
信號覆蓋范圍?。核{牙技術(shù)的信號覆蓋范圍比較小,一般只能達到10米左右,如果在較大的范圍內(nèi)傳輸數(shù)據(jù),可能需要增加中繼設(shè)備,增加了設(shè)備和成本。
受干擾:藍牙技術(shù)容易受到周圍的其他無線信號干擾,例如WiFi信號和其他藍牙設(shè)備的信號。
連接限制:藍牙技術(shù)連接數(shù)有限,一般只能支持7個左右的連接,無法滿足大量設(shè)備連接的需求。
兼容性問題:雖然藍牙技術(shù)已經(jīng)成為全球性的通信標準,但是不同的設(shè)備對藍牙的支持程度不同,有些設(shè)備可能無法正常連接藍牙。
3.Zigbee(IEEE 802.15.4):
Zigbee實際上是一種短距離,低功耗無線通信技術(shù)。其最大傳輸速率在250Kbps,一般工作在2.4G頻段?,F(xiàn)如今多應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域
優(yōu)勢:
容量大:Zigbee可以采用星狀,片狀和網(wǎng)狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),最多可以形成65,535個節(jié)點的大型網(wǎng)絡(luò)。
高安全性:Zigbee使用AES-128加密算法提供數(shù)據(jù)完整性檢查和身份驗證功能。
低功耗:在低功耗待機狀態(tài)下,兩節(jié)5號干電池可以使用6至24個月。
缺點:
傳輸距離短:Zigbee的傳輸距離受到環(huán)境和信道質(zhì)量的影響,通常在室內(nèi)環(huán)境下的傳輸距離為10-100米左右,而在室外環(huán)境下的傳輸距離則可能更短。這限制了Zigbee在某些需要大范圍覆蓋的應(yīng)用場景中的使用。
傳輸速率受限:Zigbee的最高傳輸速率為250 kbps,相對較低。這使得它不能滿足一些需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場景。
通信協(xié)議復雜:Zigbee的通信協(xié)議相對較為復雜,需要對協(xié)議棧和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等方面有深入的了解才能開發(fā)出穩(wěn)定、高效的應(yīng)用程序。
lora(私有協(xié)議):
LoRa是一種基于頻移鍵控(FSK)和正交幅度調(diào)制(OQPSK)的調(diào)制技術(shù),它的工作頻段在433MHz、868MHz和915MHz等低頻段。
優(yōu)點:
長距離傳輸:LoRa技術(shù)采用寬帶信號和調(diào)制技術(shù),在低頻段下可以實現(xiàn)長距離的傳輸,可以達到公里級別,比傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)更具優(yōu)勢。
低功耗:LoRa技術(shù)采用了低功耗設(shè)計,使得其適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,例如傳感器等,可以長時間運行。
穿透障礙物:LoRa技術(shù)具有較強的穿透障礙物的能力,可以在建筑物內(nèi)或城市區(qū)域內(nèi)進行通信。
通信安全:LoRa技術(shù)采用AES加密算法,保證通信的安全性。
網(wǎng)絡(luò)擴展性:LoRa技術(shù)支持多級網(wǎng)絡(luò)擴展,可以在需要時通過增加中繼節(jié)點來擴展網(wǎng)絡(luò)。
缺點:
低速率:LoRa技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率較慢,一般在幾百bps到幾千bps之間。
時延較大:LoRa技術(shù)的傳輸時延較大,一般在幾百毫秒到幾秒之間。
不適合高密度網(wǎng)絡(luò):由于LoRa技術(shù)的頻譜利用率較低,因此不適合在高密度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用。
4G:
第4代移動通信技術(shù)
優(yōu)點:
1.更快的數(shù)據(jù)傳輸速度:4G提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速度,可以更快地下載和上傳數(shù)據(jù),以及更流暢地觀看視頻和使用互聯(lián)網(wǎng)。
2.更低的網(wǎng)絡(luò)延遲:4G的網(wǎng)絡(luò)延遲比3G更低,這意味著可以更快地響應(yīng)用戶操作,如游戲或視頻通話。
3.更好的網(wǎng)絡(luò)容量:4G網(wǎng)絡(luò)可以支持更多的用戶同時連接,并提供更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接質(zhì)量。
4.更好的語音質(zhì)量:4G采用VoLTE技術(shù)(Voice over LTE),可以提供更好的語音質(zhì)量和更快的呼叫連接速度。
缺點:
1.需要更高的設(shè)備成本:使用4G網(wǎng)絡(luò)需要支持4G技術(shù)的手機或其他設(shè)備,這可能需要更高的成本。
2.需要更高的能源消耗:由于4G需要更高的傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)容量,它需要更多的能源,因此會消耗更多的電池壽命。
3.覆蓋范圍受限:由于4G的信號傳輸特性,其覆蓋范圍可能比3G更小,并且在某些地區(qū)可能無法使用。
4.可能存在網(wǎng)絡(luò)擁塞問題:由于4G的高速數(shù)據(jù)傳輸,網(wǎng)絡(luò)可能會出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象,導致網(wǎng)絡(luò)連接質(zhì)量下降。
NB-lot(3GPP):
NB-IoT(Narrowband Internet of Things)技術(shù)是一種為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用而設(shè)計的無線通信技術(shù)。它是3GPP標準中的一種低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。由華為、愛立信和諾基亞三家公司共同研發(fā)。
優(yōu)點:
覆蓋范圍廣:NB-IoT可覆蓋大范圍、深度建筑物和地下區(qū)域。
低功耗:NB-IoT的設(shè)備功耗非常低,可以提供數(shù)年的電池壽命。
低成本:由于其低功耗,NB-IoT設(shè)備可以使用較小的電池,從而降低了生產(chǎn)成本。
高可靠性:NB-IoT的連接更加穩(wěn)定,可提供更可靠的通信連接,可以在弱信號區(qū)域工作。
安全性高:NB-IoT具有較高的安全性能,可以支持各種安全協(xié)議。
缺點:
速率較低:由于其低帶寬,NB-IoT的數(shù)據(jù)速率較慢。
有限的容量:由于其低帶寬,NB-IoT在連接大量設(shè)備時的容量有限。
競爭激烈:由于NB-IoT標準是公共標準,因此市場上的競爭非常激烈,可能導致技術(shù)變化和設(shè)備的更新速度加快。
拓展:
LoRaWAN:是一種基于LoRa技術(shù)的LPWAN(Low Power Wide Area Network 低功耗廣域網(wǎng))通信協(xié)議,它是一個開放的協(xié)議,由LoRa聯(lián)盟制定和管理,旨在為低功耗、廣域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供長距離、低功耗、低速率的通信服務(wù)。
藍牙Mesh是一種基于藍牙BLE實現(xiàn)的一種的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),它可以連接多個藍牙設(shè)備,實現(xiàn)智能家居、樓宇自控等應(yīng)用場景中的設(shè)備之間的互聯(lián)互通。
一般來說,低頻段的無線信號受到的干擾比較少,抗干擾比較強。高頻的無線信號受到的干擾比較多,抗干擾比較差。低頻的無線信號可以使用較寬的信道帶寬,從而實現(xiàn)更高的傳輸速率。而高頻的無線信號可以使用較窄的信道帶寬,傳輸速率較低,但是5G工作在高頻段中,卻速率非???,原因是其使用的是毫米波。
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