物联网工程,往嵌入式方向走。求大神给个学习路线

物联网工程,往嵌入式方向走。求大神给个学习路线,第1张

嵌入式的话首先把单片机玩顺了,从最简单的8位51单片机,到16位的MSP430,到32位的STM32这类都要比较熟悉。
同时也要熟悉单片机外围电路,这里用到模电数电知识。
可以利用单片机与各类模块(物联网常用蓝牙、WIFI、ZIGBEE等通信模块)搭配完成几个小项目这样掌握的更扎实一些。
接下来可以接触ARM,学LINUX,通过 *** 作系统来开发项目。

WiFi技术

WiFi方案的优势是技术成熟,单独的产品就可以接入公网,成本也是相对较低。

缺点则是WiFi设备一般功耗较大,在物联网领域中,供电是一个问题;

WiFi接入数量相对有限,一个家庭路由器一般只能接入几十个设备;

当然,WiFi方案在物联网初级阶段有较大优势,单独的WiFi模块依托路由器即可入网,优势明显,虽然接入数量不多,但是在物联网、智能家居未大规模普及的情况下,也可以满足大多数需求。

所以基于IoT UART串口WiFi模块WG219/WG229/WG231/LCS6260的WiFi方案更适用于对功耗要求不明显,不会大量部署的物联网产品,例如:智能电饭煲,智能空调、冰箱、洗衣机等传统家电设备接入物联网。

蓝牙技术:

蓝牙方案的主要优势在于蓝牙模块的超低功耗,而且通过app打开蓝牙与手机的交互比较简单。

SKB369/SKB501

目前随着蓝牙50模块SKB501(网页链接)、以及更多蓝牙50产品的上市,蓝牙技术的数据传输速度和覆盖范围等得到了巨大的提升,更加适用于物联网的要求。

所以,蓝牙方案适用于对功耗有要求,和手机可以直接交互的物联网产品,例如:智能门锁,智能秤,智能电动牙刷等,也适用于大规模蓝牙mesh灯控、蓝牙传感器网络的部署。

UWB技术:

超宽带技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有31~106GHz量级的带宽。目前,包括美国,日本,加拿大等在内的国家都在研究这项技术,在无线室内定位领域具有良好的前景。

UWB技术是一种传输速率高,发射功率较低,穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术,无载波。正是这些优点,使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。

超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法,就是通过信号到达的时间差,通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号,通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰,得到含有效信息的信号,再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。

超宽带可用于室内精确定位,例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。根据不同公司使用的技术手段或算法不同,精度可保持在01 m~05 m。

天猫精灵绝大部分球泡灯中采用的是蓝牙mesh模块,与wifi模块相比 *** 作更便捷,功耗更低。全新的 Mesh 功能提供设备间多对多传输,并特别提高构建大范围网络覆盖的通信能力,适用于楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计个设备在可靠、安全的环境下传输的物联网解决方案。

为了推动物联网解决方案的下一轮演进,可靠的、可扩展的、安全的无线连接需求至关重要。只有蓝牙Mesh能够提供物联网所需的工业级、政府级、多层级的安全性。

蓝牙Mesh模块

M030G蓝牙模块研发团队,致力于BLE蓝牙模块功能性和节能的研究开发,使BLE蓝牙模块能为IoT日常设备带来更多的无线连接应用。在蓝牙Mesh创建的网络中,这些设备能以前所未有的方式互相通信。可以将家中、办公室和路上的所有内嵌芯片的设备连接起来,为万物连接的未来打下基础。

M030G全球第一颗符合SIG MESH技术规范正式商用的蓝牙MESH模块,基于语音控制技术,方便快捷地实现传统家电智能化改造。模组采用邮票型和侧插式接口,全端口引出,灵活满足客户需求。sales@winsidecom

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


INE获得行业高度认可


2019年1月6日,GBLS全球无眠区块链行业领袖2018年终盛典在浙江杭州隆重举行,INE智联生态作为杰出项目方,荣获GBLS全球区块链年度技术价值应用奖,项目联合创始人万睿诚应邀出席圆桌论坛。


INE联合创始人万睿诚(右三)代表上台领奖


INE联合创始人万睿诚(右一)代表上台领奖


INE联合创始人万睿诚(左一)应邀出席圆桌论坛


INE联合创始人万睿诚(左一)应邀出席圆桌论坛


INE联合创始人万睿诚圆桌论坛代表讲话


GBLS权威测评体系


GBLS在区块链行业一直有“万会之王”之称,本次GBLS 2018年终盛典同样热度空前,1128位行业大咖出席,22810人次参加会展,旨在评选过去一年中,对区块链行业做出了杰出贡献的企业与从业者,给予优质项目一个展现的舞台,推动区块链行业的良性发展。

评选标准从产品、社区、技术、应用、投资等多个维度全面展开,集合100位顶级专家智库,1000位区块链行业领袖,制定GBLS区块链价值指数权威测评体系,打造区块链首个价值评估体系“PBTI模型”,定义整个区块链生态的价值风向标。

GBLS全球无眠区块链行业领袖2018年终盛典现场

GBLS全球无眠区块链行业领袖2018年终盛典杰出项目


技术价值应用源于何处?


INE智联生态(IntelliShare)非常荣幸作为具有应用价值的杰出项目被此次GBLS年终盛典记录在册,在30%专家评审、15%行业领袖评审、15%媒体评审、40%大众评审的权重中,INE获得业内高度认可,INE技术应用具有极强的可行性和必行性。

在GBLS全面的多方位测评中,众多奖项,为什么INE独揽全球区块链年度技术价值应用奖呢?


一、既有的网络需求


01

军方网络硬需


Mesh网络应用于无线接入网是在2002年开始的,它的点对多点网络拓扑结构可解决军用场景中的无网通讯、快速移动通讯、及时通讯、信息保密等问题。

INE Mesh可应用于综合各种军事服务资源,协助军队统一指挥、联合行动。为军队提供营地、演练及战时所需的临时组网、通信指挥和后勤保障无线网络服务。实现跨不同部队职能单位之间的统一指挥和协调。


02

民用专属网络


无线网状网的首次应用是在社区接入网中。在日本,Nankoku市已经使用Mesh网络连接了13所小学、4所中学和18栋市政建筑。在芬兰,诺基亚推出的无线路由器产品可以安装在屋顶上,已经获得超过50家运营商的青睐。

现在国内比较多的情况是行业用户在部署Mesh网,应用方案涉及无线城市、智能交通、制造及能源、公共安全、医疗卫生、教育、住宅区及酒店、临时网等等,应用场景极为广阔。INE Mesh网络已经在酒店、公共安全、临时组网、制造及能源等方向进行测试,网络连接十分顺畅,监控便利无卡顿。


03

世界无网通讯

无网通讯其实涵盖两个层面,一是无网区域内部通讯,二是在世界上无网络的区域打造通讯系统,后一种市场需求十分巨大。

据调查,在经济发展比较落后的国家或地区(尤其是第三世界),全球有57%的人(约40亿人)都没有接入互联网,处于完全“无网”的状态。50%人口已可上网,但是剩下的50%联网道阻且长,在这些国家或者地区,无法完成昂贵的有线网络基础设施铺设。对比下,无线Mesh网络的主要目标是实现 “最后一公里” 宽带接入,并以更低的网络部署成本及维护成本来提供高速的数据覆盖能力。

截止2018年12月底,INE已经与菲律宾签订战略合作协议,由此象征以菲律宾为代表的第三世界国家,INE Mesh网络将具有巨大的市场。


二、潜在的网络蓝海


无线Mesh网络又称为“社区无线网络”,已经成为实现下一代无线互联网的一种全新、廉价、高效的网络结构解决方案。

数字化时代催生的 AI、物联网、AR传感器、5G等技术 以及区块链的去中心化技术都在呼唤一个更加多样化的网络体系,由此解决传统网络系统对科技发展的制约。

微众银行首席架构师张开翔认为分布式网络就是区块链产业中重要的可落地应用项目。目前的区块链发展主要集中于金融产业,在去中心化网络中存在巨大的空间。


三、已领跑区块链分布式网络落地


01

落地IPFS矿机

INE与智能挖矿设备硬件厂商中科汇宸达成战略合作,在其布局的分布式储存系统矿机IPFS的格局上,打通分布式网络即Mesh的技术结合,首期10万台IPFS+Mesh概念矿机已于2018年10月开始陆续交付。


02

落地无线充电

INE与电赞科技-其终端场景已签约7-Eleven、Family全家等全国一线便利店,植入Mesh网络技术模块的无线充电硬件已进入批量生产期。


03

落地智慧社区

INE已与深圳市福田区沙尾社区签订战略合作协议,将以INE Mesh网络作为构建智慧社区的底层网络体系。社区共识划出40栋居民楼用作INE Mesh设备试点。


04

落地独特场景

2018年青岛上海合作组织峰会,解决会议现场的数据安全与网络连接问题,确保周边监控网络安全,防止机密数据泄露。

2018年WPMF世界职业泰拳联合会中国赛区场馆的信息分流以及外场网络安全监控服务,在赛事现场即时布控,预防人流密集时的紧急状况,及时采取措施。


05

落地传统实体工厂

INE已与河南南阳想念食品有限公司签订战略合作协议,基于Mesh网络,打造区块链产业+传统实体产业一体化,建设区块链分布式网络工厂;并基于区块链精神,打造分布式商业体系。


06

落地第三世界

IntelliShare基金会与菲律宾ASYA Pacific基金会、Asian Premier机构、马来亚太平洋Power Holdings Corporation(MPPH)机构签订战略合作协议。INE Mesh技术将支持菲律宾石油产业的物联网络及网络安全,支持菲律宾通讯产业的低成本网络覆盖、应急网络、菲律宾群岛的岛屿网络生态。


落地只是开始


对于区块链项目来说,落地只是开始,基于此不断构建的生态才是最重要的部分。

这个生态必须在技术支撑上,完美融合了区块链的通证经济模型,具有落地可行性,并且具有广泛的市场。秉承这样的理念与初心,INE智联生态即使在熊市中,依然砥砺前行,并集结社区所有成员的共识,等待曙光与明天。


关于无线 Mesh网络(WMN)技术


无线Mesh网络由无线Ad-hoc网络发展而来。

Ad-hoc网络是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络,又称为多跳网(Multi-hop Network),整个网络没有固定的基础设施,每个节点都是移动的,并且都能动态地保持与其它节点的联系。

为了实现无线通信中无处不在的通信目标,需要基于Ad-hoc的技术基础,开发出一种完全适用于民用通信的无线多跳网络技术,无线Mesh网络技术(WMN)就出现了。

无线Mesh网络技术最初在军方应用比较广泛,WMN作为一种网状拓扑结构,具有不依赖基础设施、高动态、多跳、自动组网、自主配置和修复等特点,不存在单点故障,网络中任何节点停止工作,都不影响整个网络的运行。整个网络具有顽强的生命力,被誉为“打不垮的网络”。


八项Mesh领域技术专利


作为区块链结合互联网结合分布式Mesh网络的强大企业,INE智联生态不仅有最适宜落地的通证经济模型,同样在Mesh网格网络领域拥有 : 六项软件著作权,两项网格技术硬件专利;在Mesh网络移动性组网性能和关键核心协议算法(Protocol)上拥有国内外同行业内领先优势。


以上Mesh网络软硬件专利名称有:

自足NexFi无线自组网协议软件简称:NexFi自组网V10

自足NexFi密钥同步软件简称:NexFi密钥V10

移动自组织接入的便携式热点路由器

一种免配置的智能无线自组连接器

一种基于虚拟传输协议的无线Ad Hoc网络拥塞控制机制

一种面向数字标牌的智能自组网连接装置

主要发明人为裴颂文、朱俊峰、陈宇斌,全部专利所属上海自足网络科技有限公司。

上海自足网络科技有限公司隶属INE智联生态技术总架构师朱俊峰博士,朱博士同时还是INE上海Mesh技术团队的总负责人。


羽睿-朱博士初见

两个技术极客的火花

熊羽睿 Raymond Xiong /项目发起人、CEO &CTO

加州州立大学计算机硕士

前Sky IT Support洛杉矶地区资深顾问

在美国从事数据获取、处理系统开发和算法研究工作十余年,参与早期区块链技术的研究开发,对区块链技术的落地与应用场景有权威性观点。

朱俊峰 Eric Zhu PhD/技术总架构师/IntelliShare上海团队负责人

复旦大学计算机博士

上海云计算促进中心专家委员会专家/上海市软件促进中心开源委员会专家/OpenStack中国社区专家组成员,原浦东软件园总工程师。十余年从事通信技术、高性能计算领域的技术及产品研发工作,在国际Rank2会议、SCI期刊上发表多篇论文。


INE项目创始人熊羽睿,留美18年归国创业,羽睿在全球大数据钻研算法模型,技术研究的触角由传统技术到商业金融,从物联网到AI,最终将目光锁定于分布式网络和区块链通证经济。羽睿相信两个天然的分布式形态将碰撞出一个人人都可以参与的科研项目。

在这种理念的驱动下,羽睿毅然决定回国创业,并与通讯网络的专家朱峻峰博士结缘,朱博士同时也是上海云计算促进中心专家委员会专家,Mesh领域资深技术专家。基于Mesh网络天然的分布式结构,他对其与区块链的去中心化技术表现出极大看好,并对INE通证激励模型下的落地应用十分感兴趣,作为INE智联生态的Mesh技术支持者加入INE的共建中,后来担任INE的技术总架构师。

两个技术极客抱着将Mesh网络由现在的军用化走向大规模民用化,从而使得未来世界的每个人都可以自主参与一个分布式网络的建立与共享,并获得收益的理念,完美结合区块链的INE智联生态(IntelliShare)应运而生。


Mesh时代化的应用场景



Mesh网络诞生之初,就是作为军队通讯网络。

INE Mesh可应用于综合各种军事服务资源,协助军队统一指挥、联合行动。为军队提供营地、演练及战时所需的临时组网、通信指挥和后勤保障无线网络服务。实现跨不同部队职能单位之间的统一指挥和协调。

利用INE Mesh灵活的组网方式,军队无线网络系统可以有如下应用:

军车全移动组网

在军车上安装无线Mesh节点,组成一张可移动的网状自组网。用于集团行军、演习、突发事件或战事需要,提供无线数据、无线语音以及无线视频监控等支持。在车辆移动、队形不断变化,网络拓扑随之不断变动的情况下,INE Mesh结构可以自动组网,使网络不会中断连接。节点可自动跳接,保持整网的稳定运行。

混合组网

Mesh网络节点类型可分为两类:固定骨干节点和移动接入节点。

固定骨干节点由两种组成:一是预先架设在建筑物山顶等高处的固定节点,二是由停靠在某处的移动通讯车充当固定骨干节点。可在预先需要经过的路线或是营地周边进行快速建网。

将INE Mesh移动接入节点放置在车辆上,使用全向天线,在车辆高速行驶时,在固定节点组成的无线网络里,进行无缝不间断的语音和视频传输。

其他无线 Mesh节点放置在普通军用车上,供移动时使用。部队可以在预先计划经过的路线或是营地周边快速建网。当演练或作战开始时,建好的无线 Mesh骨干链路可以为所有其他移动节点和军用终端提供稳定可靠的高带宽无线连接,不间断地以语音、视频和数据多业务方式进行战场实时观察、传输作战信息,及发送作战指令。当部队回到营地后,也可以通过通信系统协调及时的补给保障。

如今在数字化时代的驱使下,现有的网络体系开始寻求底层架构的支撑性力量,来实现互联网的全球覆盖。

在市场的需求之下,Mesh网络将迈上商业化应用的道路,而以Mesh网络作为落地的INE,在区块链技术的风口下,将开启分布式网络应用的新赛道。


1区块链生态网络

2无网通讯

3物联网

4交通网络


居民区、学校、中大型企业、医院、工厂等都可运用;


价值一

区域化智慧管理

INE网络嫁接区域的互联网使用,监控网络,安防网络,电力网络等,更快形成智慧社区,从而进行民众的智慧化管理。


价值二

区域化网络安全

INE网络的特性使得区域网络难以被黑客攻击,数据安全及隐私安全提升保障。


价值三

区域化Token商业升级

基于网络使用做为用户入口,既可以脱离运营商提供的互联网链接进行内部连接,又可以接入互联网并行,为每个片区定制专属Token 流通的商业运转模式,可更好支持片区商业化及居民共建。


海岛、邮轮、军方、探险、偏远地区用作内部通讯。


价值一

内部无网通讯

在邮轮、海岛等无网地区,用INE网络组成内部通讯系统,可以在无互联网状态下通过INE网络进行连接与通讯。


价值二

高度通讯安全

在军方、高机密会议等场景,借由INE的小基站所组建的专属网与身份加密,与外界互联网物理隔绝,就不存在远程黑客攻击的安全漏洞和内部泄密。


  智能家居、智慧社区、工业自动化、智能零售、智能医疗、环境监测等都可运用。


价值一

成本更低

INE网络芯片植入联网物品中,将会自组网,省去物联网设备购买运营商的网络流量消耗开支。同时无线跟有线物联网相比,免布线成本。


价值二

节点在线

INE网络芯片能够快速嵌入各种智能终端设备中,满足物联网条件下高质量的网络需求,保证物联网络中的各个“节点”始终在线。


价值三

智慧监控系统

监控物联网基础设施,输送测量、监控和分析数据,即时处理问题,更新数据,保持人与智能设备的高互动性。


价值四

助力智慧城市

保持智能系统中人与人、人与物、物与物的高度互动与联通,打造智慧城市神经系统,把数字世界带入每个设备、每个人、每个家庭、每个组织,打造数字化城市。


车载网、公共交通、租车系统等都可运用。


价值一

公有交通网络 

在城市公共交通网络中,INE Mesh可以定制局域内车联网专有频道,实现车辆的自由调度、交通事故告警、道路交通信息查询等等功能。


价值二

私有通讯网络 

代替自驾游,集体车队等使用的呼叫机等功能,直接车联网实现通讯与定位。

风力电场   电力管道  轮渡水库  

 建筑工地  石油勘探   森林防火  

景区索道   智慧海洋   应急救援  

智能硬件


更多应用场景


01

石油工业

支持无网络的特殊工况环境下的石油勘探开发、野外施工,可利用Mesh技术随意组网建网即时通讯联系,数据传输,安全管理。


02

轮渡水库

INE Mesh监控系统可监测水库数据,组成轮渡通讯网络,解决轮船调度及海上通讯问题。


03

景区索道

通过固定监控点(INE Mesh监控设备)以及移动监控点(嵌入INE Mesh芯片的无人机)排查危险区。


04

建筑工地

以INE Mesh芯片嫁接于传感器及监控系统,监控建筑工地,将大大提升安全预警。


05

智慧海洋

在海洋开发区架设INE Mesh免布线式网络系统,解决海上布线难,边缘地区网络差问题。


06

应急救援

INE Mesh自组模块迅速组成灾区通讯网络,即时交流,提高搜救效率,挽救生命。


07

风力电场

以每个风力发电设备作为Mesh节点,即时传输电力数据,组成风力电场专属网络。


08

智能硬件

INE Mesh芯片或自组网模块接洽无线充电设备、手机,每一个智能硬件都可以是一个移动网络运营者。


09

森林防火

在整片森林中架设数个Mesh监控节点,随时监控森林,发现火警即时采取措施,减少损失。


10

电力管道

将INE Mesh无线网络技术模块安装于维修工作者的AR仪器中,快速恢复城市电力,缩短维修周期。  

互联网时代对网络的多样化需求在数字潮流中愈发突显,分布式Mesh网络技术已经开启了它的落地进程。INE智联生态结合区块链技术的Mesh网络将以强大的团队与技术依托,打造不同的专属网络生态,开启一个分布式全新共享网络时代的新赛道。

当前,物联网(IoT)技术领域充释着各种标准,像NB-IoT、LoRa、SigFox等,他们正通过各自擅长的技术和应用抢夺IoT风口,以争取在这片广阔的市场上取得优势。
这里写描述
NB-IoT是由电信标准延伸而出的,主要是由电信运营商支持,而LoRa则是一个商业运用平台,两者主要区别在于商业运营的模式:NB-IoT基本是由电信运营商来把控运营,所以使用者必须使用它的网关及服务,而LoRa就量对开放一些,有各种不同的组合方式,商业的模式是完全不同的。
技术层面上来看,NB-IoT和LoRa的差异其实并不是很大,属于各有优劣。而相对于某些领域,国内有一些用户在并行使用这两种技术和网络。NB-IoT相对而言是受限于基站的,而LoRa则要加入一个网关相对简单容易,并且总的来说价格要比NB-IOT低廉。用户可以根据需求,增加不同的网关覆盖。所以从覆盖程度上来说LoRa的覆盖程度可能比NB-IoT更广一点。
LPWAN又称LPN,全称为LowPower Wide Area Network或者LowPower Network,指的是一种无线网络。这种无线网络的优势在于低功耗与远距离,通常用于电池供电的传感器节点组网。因为低功耗与低速率的特点,这种网络和其他用于商业,个人数据共享的无线网络(如WiFi,蓝牙等)有着明显的区别。
在广泛应用中,LPWAN可使用集中器组建为私有网络,也可利用网关连到公有网络上去。
LPWAN因为跟LoRaWAN名字类似,再加上最近的LoRaWAN在IoT领域引起的热潮,使得不少人对这两个概念有所混淆。事实上LoRaWAN仅仅是LPWAN的一种,还有几种类似的技术在与LoRaWAN进行竞争。
概括来讲,LPWAN具有如下特点:
• 双向通信,有应答
• 星形拓扑(一般情况下不使用中继器,也不使用Mesh组网,以求简洁)
• 低数据速率
• 低成本
• 非常长的电池使用时间
• 通信距离较远
LPWAN适合的应用:
• IoT,M2M
• 工业自动化
• 低功耗应用
• 电池供电的传感器
• 智慧城市,智慧农业,抄表,街灯控制等等
LoraWAN和Lora之间关系
虽然一样是因为名字类似,很多人会将LoRaWAN与LoRa两个概念混淆。事实上LoRaWAN指的是MAC层的组网协议。而LoRa只是一个物理层的协议。虽然现有的LoRaWAN组网基本上都使用LoRa作为物理层,但是LoRaWAN的协议也列出了在某些频段也可以使用GFSK作为物理层。从网络分层的角度来讲,LoRaWAN可以使用任何物理层的协议,LoRa也可以作为其他组网技术的物理层。事实上有几种与LoRaWAN竞争的技术在物理层也采用了LoRa。
LoraWAN的主要竞争技术
这里写描述
如今市场上存在多个同样使用LoRa作为物理层的LPWAN技术,例如深圳艾森智能(AISenz Inc)的aiCast。aiCast支持单播、多播和组播,比LoRaWAN更加复杂完备。许多LoRaWAN下不可能的应用因此可以实现。
Sigfox使用慢速率的BPSK(300bps),也有一些较有前景的应用案例。
NB-IoT(Narrow Band-IoT)是电信业基于现有移动通信技术的IoT网络。其特点是使用现有的蜂窝通信硬件与频段。不管是电信商还是硬件商,对这项技术热情不减。
关键技术Lora简介
LoRaWAN的核心技术是LoRa。而LoRa是一种Semtech的私有调制技术(2012收购CycleoSAS公司得来)。所以为了便于不熟悉数字通信技术的人们理解,先介绍两个常见的调制技术FSK与OOK。选用这两个调制方式是因为:
1这两个是最简单、最基础、最常见的数字通信调制方式
2在Semtech的SX127x芯片上与LoRa同时被支持,尤其是FSK经常被用来与LoRa比较性能。
OOK
OOK全称为On-Off Keying。核心思想是用有载波表示一个二进制值(一般是1,也可能反向表示0),无载波表示另外一个二进制值(正向是0,反向是1)。
在0与1切换时也会插入一个比较短的空的无载波间隔,可以为多径延迟增加一点冗余以便接收端解调。OOK对于低功耗的无线应用很有优势,因为只用传输大约一半的载波,其余时间可以关掉载波以省功耗。缺点是抗噪音性能较差。
这里写描述
FSK
FSK全称为Frequency Shift Keying。LoRaWAN协议也在某些频段写明除LoRa之外也支持(G)FSK。FSK的核心思想是用两种频率的载波分别表示1与0。只要两种频率相差足够大,接收端用简单的滤波器即可完成解调。
对于发送端,简单的做法就是做两个频率发生器,一个频率在Fmark,另一个频率在Fspace。用基带信号的1与0控制输出即可完成FSK调制。但这样的实现中,两个频率源的相位通常不同步,而导致0与1切换时产生不连续,最终对接收器来讲会产生额外的干扰。实际的FSK系统通常只使用一个频率源,在0与1切换时控制频率源发生偏移。
这里写描述
GFSK是基带信号进入调制前加一个高斯(Gaussian)窗口,使得频率的偏移更加平滑。目的是减少边带(Sideband)频率的功率,以降低对相邻频段的干扰。代价是增加了码间干扰。
对于这一方面的研究实验发现:学习Lora调制技术的一些准备及发现
然而,对于“悠久历史积累”和高安全、易部署等综合优势的LoRa阵营来说,最近几年里,在技术和落地方面虽取得了长足的进步,但离真正的规模、解决行业客户的切实问题是有着不小的差距。那么,究竟是技术壁垒突破较难?产业链生态不健全?亦或者是商业模式限制了从业者对市场规模的想象?对于LoRa产业链的广大从业者而言,找到制约LoRa技术大规模发展的瓶颈,并联手产业合力突围对推动产业良性发展至关重要。


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