物联网无线技术LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、蓝牙5.0技术盘点

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-15
LoRa

LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。

LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。

大多数Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的802.11ac,速度甚至可以超过1.3Gb/s。

一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是802.11ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。

802.11ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 802.11ah的测试和认证计划。

针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是802.11af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。

ZigBee

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。

虽然ZigBee一般工作在2.4GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在2.4GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。

ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

NB-IoT

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

蓝牙5.0

蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 5.0 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。

  • 基于LoRa和WiFi通信技术的智能感应主要内容是什么?
    答:基于LoRa和WiFi通信技术的智能感应主要内容是实现智能设备与云端之间的信息交互。LoRa是一种低功耗、远距离的无线通信技术,适用于物联网应用。而WiFi是一种常见的无线通信技术,通常用于连接智能设备到互联网。在这个领域,智能感应的实现主要涉及以下几个关键方面:终端设备设计:这包括硬件和软件的设计,以...
  • 探索感应的LoRA各种现有无线技术的感应范围WiFi的感应范围是什么...
    答:LoRa的感应范围:LoRa的感应范围主要取决于信号强度、传输距离、天线类型和周围环境等因素。LoRa采用了扩频调制技术,可以在长距离下实现高效的通信。一般来说,LoRa的感应范围在几公里到几十公里不等,具体取决于应用场景和设备性能。WiFi的感应范围:WiFi的感应范围通常在几百米到几千米之间,具体取决于信号...
  • 无线通信技术有哪些
    答:1、LoRa技术 LoRa是LPWAN通信技术之一,是美国Semtech公司采用并推广的基于bai扩频技术的超长距离无线传输方案。物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为这是实现低功耗的非常有效的调制。2、WiFi 全称Wireless-Fidelity,是无线局域网(WLAN)中的一...
  • 一文读懂物联网中无线通信主要技术
    答:IEEE作为行业权威机构,为无线通信技术制定了诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.15(WPAN)等一系列标准,为物联网技术提供了坚实的基础。例如,802.11ah的低功耗特性使其在大规模传感器网络中有广泛应用,而802.15.4c则扩展了我国WPAN的频谱范围,为特定领域提供了更多可能性。无线通信技术的实际应...
  • 物联网无线技术LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、蓝牙5.0技术盘点
    答:LoRa LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型...
  • 物联网中需要利用的无线传输技术有哪些?
    答:物联网中需要利用的无线传输技术包括:Wi-Fi:局域网内的数据传输技术。Bluetooth:短距离数据传输技术。Zigbee:低功耗、低成本、低速度的无线通信技术。LTE:高速移动通信技术。NFC:短距离非接触式数据传输技术。LoRa:低功耗、长距离的无线通信技术。Sigfox:低功耗、低数据传输速率的无线通信技术。不同...
  • 物联网终端层用到的技术是什么
    答:Wi-Fi技术是一种无线局域网技术,可以实现高速、稳定、可靠的数据传输。在物联网终端层中,Wi-Fi技术可以用于建立智能家居设备之间或智能家居设备与手机、电脑之间的连接,方便实现智能家居的控制和管理。8. NFC技术 NFC技术是一种短距离无线通讯技术,可以用于近距离数据交换和身份验证。在物联网终端层中...
  • 物联网领域四大无线技术 哪个更适合
    答:物联网无线通信技术不止四种啊,有很多,主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/...
  • 什么是lora
    答:LoRa是基于Semtech公司开发的一种低功耗局域网无线标准,其目的是为了解决功耗与传输难覆盖距离的矛盾问题。一般情况下,低功耗则传输距离近,高功耗则传输距离远,通过开发出LoRa技术,解决了在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远的技术问题,实现了低功耗和远距离的统一。LoRa实际上是物联网(...
  • 常用的无线通信模块有哪些
    答:常用的无线通信模块有:Wi-Fi模块、蓝牙模块、Zigbee模块、GPS模块、LoRa模块。1、Wi-Fi模块:Wi-Fi模块是一种基于无线局域网技术的无线通信模块。它能够将设备连接到互联网并进行数据传输,适用于家庭、办公室、公共场所等环境。Wi-Fi模块具有高速传输、低功耗、稳定性好的特点。2、蓝牙模块:蓝牙模块是...