物联网无线通信技术主要分为两类: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技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT。
扩展资料:
物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。
这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
参考资料来源:百度百科-物联网
物联网层次结构分为三层,自下向上依次是:感知层、网络层、应用层。感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用类似。对我们人类而言,是使用五官和皮肤,通过视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉感知外部世界。而感知层就是物联网的五官和皮肤,用于识别外界物体和采集信息。感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备,采集外部物理世界的数据,然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。感知层由基本的感应器件(例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成)以及感应器组成的网络(例如RFID网络、传感器网络等)两大部分组成。该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术(FCS)等,涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。一些感知层常见的关键技术如下:l传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等。2RFID:RFID的全称为RadioFrequencyIdentification,即射频识别,又称为电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。3传感器网络:传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器、以及通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和采集环境或物体的准确信息。而无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,简称WSN),则是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。对于目前关注和应用较多的RFID网络来说,附着在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息就是RFID标签的内容,现在的电子(不停车),收费系统(ElectronicTollCollection,ETC)、超市仓储管理系统、飞机场的行李自动分类系统等都属于这一类结构的物联网应用。lte-u(lte-unlicensed)
和
lte-m(lte-machine
to
machine)是3gpp针对现在面临的两个问题提出的两个解决方案。
lte-u
主要是解决当前网络速率、容量跟用户设备对需求的矛盾,方案就是用3gpp的lte-a
载波聚合方案,载波聚合的需求就是频谱,而授权的频谱不够用怎么办,那就用未授权的,所以在r13中提出了这个解决方案,即使用授权的频谱作为主载波,使用非授权的5g频谱做为辅载波,达到载波聚合的效果,从而实现速率和容量的提升。
lte-m
主要是针对物联网提出的另外一个解决方案,在
r12
提出,并会在
r13
中进一步完善,即采用lte的频谱,降低系统的复杂度,以适用于物联网的低功耗、高延时、低性能等特点。
为了适应当前新的趋势,才提出的两个方案,确保3gpp在无线领域不可撼动的地位LTE-M
是对IoT和LPWAN日益增长的兴趣的回应。LTE-M的独特之处在于它可以非常节能并且每天传输10个字节的数据,但也可以每秒传输一兆比特。因此,LTE-M服务于非常广泛的用例。
优势
LTE-M具有比NB-IoT更高的数据速率。这使得LTE-M具有更丰富的解决方案集,因为它将提供最广泛的蜂窝功能。虽然LTE-M允许您达到非常高的数据速率,但您可以从eDRX和PSM等新架构中受益,这也可以帮助您从与NB-IoT或Sigfox相同的功率预算中受益。
LTE-M将受益于降低的复杂性。例如,Verizon在美国拥有LTE-M的单一频谱,这为他们带来了很多复杂的LTE-M解决方案。这允许非常简单的前端和天线配置。
窄带物联网(NB-IoT或LTE Cat-NB1)它不在LTE构造中运行。它基于DSSS调制,
优势
NB-IoT在运行时消耗的功率最小。几乎所有物联网技术都在不运行时节省电力,因为它们都“睡觉”。但是当调制解调器运行并处理所有信号处理时,具有更简单波形的NB-IoT技术将消耗更少的功率。注意:并非所有的NB-IoT模块都具有相同的特点。有的NB-IoT模块为了尽可能多的传输信号,并且有外接电源,所以不必注重功率的问题。
NB-IoT组件的成本更低。支持NB-IoT的芯片,与支持LTE-M的芯片相比更便宜,因为它们更易于搭建。200 kHz NB-IoT前端和数字转换器比14 MHz LTE资源块简单得多。此外,在LTE中处理OFDM需要比诸如NB-IoT的更简单波形更多的功率。
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