在物联网趋势中,这三种技术各自具有什么优势。
谁才会是你专业领域的最佳拍档?
物联网、大数据、AI人工智能这几个词汇,相关产业人员想必娴熟于心。
在物联网的技术架构中,“感测”是最基础的核心源头,无论在农业、工业、建筑、交通、医疗等领域,要让感测到的数据透过AI分析,进而形成相关应用,首先必须部署适合的传输技术与网域,才能搜集并回报巨量的环境数据。
在无线通信技术里,WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave这几项较早推出的应用已经于不同领域中奠定发展基础。
WI-FI适用于大数据量的传输,比如影音传输或者A R/V R等领域,同时也是一般无线网络的基础,缺点是耗电量大;蓝牙多用于个人穿戴式装置,在声音领域的应用较为成熟
ZigBee和Z-Wave则是在工业、建筑等自动控制应用中成果丰硕。
谈到无线网络,大家脑中想到的,除了WI-FI之外,大概就是手机的移动式通信网路了。
如今的通讯技术即将迈入5G,讲求更大带宽、更高速率、更低延迟,当然也更耗电,由于是对应人与人之间的通讯,因此数据传输较密集、交换量也更为庞大。
针对M2M的通讯,由于装置的部署范围通常更宽广,且无线装置必须避免频繁更换电池,LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗广域网)技术顺势而生,其小数据量、长距离传输及省电的特性,在物联网应用领域中大放异彩。
较早期的无线传输技术,如WI-FI、ZigBee和Z-Wave,通讯传输距离顶多只有100公尺,用在智能家居领域,必须再加装讯号加强的天线或中继站。
若是要满足智能城市的相关应用,例如环境监测或资产追踪,传输距离可达20公里的LPWAN技术显然能大幅缩减布建成本,只要几个基站就能覆盖大面积的范围;以电池作为电力来源,则省略了布线问题,让传感器的安装步骤更简易。
目前最受关注的LPWAN技术分别是LoRa、Sigfox和NB-IoT,这三种技术具有各自的优势,业主可根据不同领域及使用需求,选择最适合的通讯技术。刚看了下技术介绍,目前布局的就几大家公司,应该属于战略布局,目前都属于观望阶段。
我个人对其技术特点从应用场景的角度分析对其未来发展不是太看好,由于个人眼界有限,不当之处还请高人指正。
下面解释原因:
1:新型扩频技术,改善接收灵敏度(15公里,10mA接收电流,睡眠电流<200mA),从替代Wi-Fi或3/4G的角度来说,其技术本身对个体流量带宽的承载太小,做近场通讯控制民用市场绝对是BLE的天下,工业那块有倒是有使用的可能,毕竟不需要授权,而且工业环境对距离的要求确实比民用的要求高。
2:定位机遇信号的空中传输时间而非RSSI(接收信号强度指标),精度5m@10公里范围。大范围的定位指示依靠GPS能满足要求,小范围定位iBeacon不会比它差,如果两边都不能讨好的话那使用它有什么益处?
3:最关键的是其他技术在手机中都有成熟的应用,如果想让这项新技术高速发展必须进入民用市场,这中间的难度系数有多大?需要整合的资源有多少?在有Wi-Fi,3/4G,蓝牙的情况下,增加这项技术到手机终端的可能性有多大?
4:家庭智能设备如果要选择这项技术的话没有看出其比zigbee、蓝牙、Wi-Fi作为接入接口的优势,想吞噬已有的市场份额没有强大的动力(技术或成本优势)基本很难做到。
5:其他无限技术都是有诸多应用,坑也早被人趟过了,新技术带来的新坑有多少厂商愿意去趟呢?
目前来看我所能想象的到的方向基本都在工业应用了。ZETA是由纵行科技(厦门纵行科技信息技术有限公司)自主研发的LPWAN(低功耗广域物联网)技术产品。ZETA是全球首个支持分布式组网、首个为嵌入式端智能提供算法升级的LPWAN通讯标准,ZETA在传统LPWAN的穿透性能基础上,进一步通过分布式接入机制实现部署,并为Edge AI(端智能)提供底层支持,具有“低功耗、大连接、低成本、广覆盖、安全性”等优势。ZETA能作为5G技术的有效补充,可应用在楼宇、智慧城市、物流、农业、工业等各种领域,共同驱动新基建的信息基础设施建设。LoRa就是远距离无线电(Long Range Radio),是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准,特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。ZETA是自主研发,更适应本土企业需求。
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)中的一个标准。自1999年推出以来,它一直是我们生活中最常用的上网方式之一。
3、Zigbee/802154协议
Zigbee于2003年正式提出,它的出现是为了弥补蓝牙通信协议复杂度高、功耗大、距离短、组网规模小等缺陷。这个名字取自蜜蜂。蜜蜂是一种“舞蹈”,通过飞行和拍动翅膀与同伴传递花粉的位置信息,在群体中形成交流网络。
4、线程/IEEE 802154协议
Thread和ZigBee属于802154,但是对于802154已经有了很大的改进。Thread是基于IPv6的协议,在传输安全性和系统可靠性方面进行了优化。它不仅可以承载高通海尔数十家企业集团的物联网联盟AllSeen,还可以支持苹果的Homekit智能家居平台。
5、Z-Wave
Z-Wave无线组网规范于2004年由丹麦芯片和软件开发商Zensys牵头提出,其应用由Z-Wave联盟推动。Z-Wave的工作频率在美国为90842MHz,在欧洲为86842MHz,采用无线mesh网络技术,因此任何节点都可以直接或间接地与通信范围内的其他邻居节点进行通信。
无线通信技术的特点
一、无线通信技术不受时空间因素影响
无线通信技术不依靠天线进行信息的传递,其传播介质为电磁波与光波。电磁波与光波广泛存在于大气中,因此其传播并不会受到传播介质因素影响。此外无线通信技术还可以借助于卫星网络进行信息的传输。、文字信息、视频、音频等各种信息都可以依靠无线通信技术在卫星网络的助力下进行传播,这种方式大大提升了信息的传播效率。
不受限于时间和空间的限制的这种信息交流方式,极大满足了当下人们的交流沟通需求,解决了人们跨地域交流存在的困难与问题,提高了信息交流交互的时效性以及便捷性。同时,优秀的信息处理能力也是无线通信技术的显著优势,其能够实现知识信息的快速查阅和处理,极大方便了人们的生活。
二、无线通信技术具有可移动性
无线通信技术诞生之后,随着科技信息的发展,其在技术方面也得到了突破性的创新和进步。譬如在无线通信技术终端方面,就得到了不断的完善。无线通信用户可以进行不同区域之间的移动,其通信连接也能进行相应的移动而通信信号不会受到任何的影响。
当前移动智能终端是无线通信技术应用的主要工具与载体,由于这些工具体积较小,便于人携带,也就更利于进行无线通信。用户可以携带这些工具进行出行,且始终能够保持和具有良好的通信能力,用户能够不受时空间因素限制进行办公或娱乐。
三、无线通信具有不稳定性
虽然无线通信技术具有很多的优势,且给人们的生活带来了很大的便利,然而其依旧存在着一些不足。无线通信技术主要是依靠于空气中的电磁波和光波等介质进行传播,大气层是无线通信传输的物理通道,但由于大气层是一个开放的空间,也就是说在进行无线通信技术的信息传播时,所有的调制信息都是暴露在公共空间中的,具有很大的安全隐患。
由于在信息传递过程中缺乏相应的物理层保护,部分不法分子在就可以通过这个漏洞对信息进行窃取和篡改,信息的安全性也就得不到有效的保障。无线通信技术所存在的不稳定性问题会增加用户通信风险与隐患,无论是对个人的隐私还是整个社会的稳定都有着极大的不利影响。
百度百科-无线通信
NB-IoT(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT,又称窄带物联网),是由3GPP标准化组织定义的一种技术标准,是一种专为物联网设计的窄带射频技术;LoRa(LongRange)是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。DDA物联网无线通讯技术是一项自主创新研发,拥有完全自主知识产权的物联网无线通讯技术,由杜光东博士及其团队历经近十年的研发创新成果。在通讯距离、低成本网络覆盖、低功耗设计、抗干扰设计、通讯可靠性、数据安全性、海量终端接入、鲁棒性、易用性、自适应频段选择等多项通讯技术指标上,达到或超过国内、国外其它无线通讯技术。其区别于NB-IoT和 LoRa,在物联网无线通讯技术领域中发挥着无可替代的作用。
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。
不同的无线传输技术适用于不同的场景,根据物联网应用的特点和需求,需要选择合适的无线传输技术。
物联网中低功耗广域网最具有发展力的就是NB-IoT技术和LoRa技术了第一,频段、服务质量和成本。LoRa工作在1Ghz以下的非授权频段,在应用时不需要额外付费,NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是授权的,是需要收费的。
第二,电池寿命。关于电池寿命方面有两个重要的因素要考虑,节点的电流消耗以及协议内容。LoRa是一种异步的基于ALOHA的协议,也就是说节点可以根据具体应用场景需求进行或长或短的睡眠;而蜂窝等同步协议的节点必须定期地联网,这样就额外的消耗了电池的电量。
第三,网络覆盖和部署时间表。NB-IoT标准在2016年公布,除网络部署之外,相应的商业化和产业链的建立还需要更长的时间和努力去探索。LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了,产品也处于“蓄势待发”的状态,同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。
第四,设备成本。对终端节点来说,LoRa协议比NB-IoT更简单,更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。同时低成本、技术相对成熟的LoRa模块已经可以在市场上找到了,并且升级版还会接踵而至。
可以去塔石了解一下,他们lora和nb-iot两种技术都有用到
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