物联网的基本特征包括整体感知、可靠传输和智能处理;整体感知是指利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息;可靠传输是指通过互联网、无线网络,将物体的信息传送并交流分享;智能处理就是对信息分析处理。
物联网可以应用在不同的领域,比如工业、农业、环境、交通、物流、安保等,让这些行业得到了智能化的发展;还可以应用于家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等行业,让人们的生活质量提升。
物联网在生活也遇到了一些问题,比如技术标准的统一与协调、管理平台问题、成本问题、安全性问题等,物联网作为新兴产物,体系结构更复杂、没有统一标准,各方面的安全问题更加突出。
NB-IoT技术是基于蜂窝的窄带物联网,是IoT(物联网)的标准之一。由于NB-IoT技术支持广域网中低功耗设备的蜂窝数据连接,因此也称为低功耗广域网(LPWAN)。
手机技巧:以小米9为例。使用手机时,如果手机锁屏时有声音,说明用户手机开启了锁屏提示。如果用户不喜欢,可以选择关闭。
只需打开手机,从手机桌面找到设置选项并打开即可。进入系统设置页面后,打开声音和振动选项,然后向下滑动打开更多声音设置选项,再点击锁屏提示音选项后面的开关关闭。
如果用户想要设置手机时间的24小时制,只需要在手机系统设置页面打开更多设置选项,然后打开日期时间选项,打开后点击时间显示选项,然后选择24小时制即可。
1、专业术语AP(Access Point): 无线接入点,是一个无线网络的创建者,是网络的中心节点。简单来讲就像是无线路由器一样,设备打开后进入AP模式,在手机的网络列表里面,可以搜索到类似TPLink_XXX的名字。
STA(Station): 任何一个接入无线的设备都可以成为一个站点,也就是平时接入路由器的设备。
SSID(Service Set Identifer): 每个无线AP都应该有一个标示用于用户识别,SSID就是这个用于用户标识的名字,也就是我们经常说到的wifi名。
BSSID(Service Set Identifer): 每一个网络设备都有其用于识别的物理地址,称作MAC地址,一般情况下出厂会有一个默认值,可更改,也有其固定的命名格式,也是设备识别的标识符。BSSID是针对设备说的,对于STA的设备来说,拿到AP接入点的 MAC地址 就是这个BSSID
ESSID(Service Set Identifer): 是一个比较抽象的概念,它实际上就和SSID相同(本质也是一串字符),只是能如果有好几个无线路由器都叫这个名字,那么我们就相当于把这个SSID扩大了,所以这几个无线路由器共同的这个名字就叫ESSID。
举个例子,如果在一台路由器上释放的WiFi信号叫某个名字如"Feng",这个名字“Feng”就成为SSID;如果在好几个路由器上都释放了这个WIFI信号,那么大家都叫“Feng”,这个时候大家都遵循的这个名字就是ESSID。
总结一下:
BSSID就是具体的某个连锁店编号或地址
SSID就是连锁店的名字或照片
ESSID就是连锁店的总公司或招牌或品牌
然后一般SSID和ESSID都是相同的
2、配网两大技术
物联网时代技术开始规模化服务民众,方便快捷显得尤为重要,WIFI直连便是一个典型案例。目前主流的WIFI配置模式有以下两种:
21、AP配网
设备热点配网,智能硬件处于AP模式(类似路由器,组成局域网),手机用于STA模式
手机连接到处于AP模式的智能硬件后组成局域网,手机发送需要连接路由的ssid和pwd以及自定义的一些信息至智能硬件,智能硬件接收后,找到对应的路由器主动去连接路由器,完成配网。
22、一键(smartConfig)配网
又叫智能配网、快速配网、简单配网。智能硬件处于混杂模式下,监听网络中的所有报文,抓取空口包。手机APP按照一定的协议格式将ssid和pwd及自定义的一些信息编码,以UDP报文格式通过广播包或组播包发送,智能硬件接收到UDP报文后解码,得到正确的ssid和pwd及自定义信息,然后找到对应的路由器主动去连接路由器,完成配网。
23、优劣势对比
231、smartConfig
优势:
相对于AP配网, 简单易 *** 作 ,更加贴近市场
相对于AP配网, 能明确的知道硬件设备端是否连接了路由器 。可以通过设备端连接路由器后告知APP端已经连接路由器你可以停止发送广播包了。
劣势:
smartConfig需要路由器的参与,需要考虑到 路由器的兼容性 问题,所以配网成功率有所限制,比如路由器的信道,bgn模式(速率)、品牌、以及24G/5G、24G/5G同名路由器、同一场景下多个wifi同名等等的一系列兼容性问题。因为不管是组播还是广播方式,都是一种UDP报文,需要靠路由器转发,设备端监听空口包。
232、AP配网
优势:
AP配网是局域网直连模式,这种配网没你有路由器参与,所以没有路由器兼容性问题,所以 配网成功率相比一键配网要高 ,目前国内智能设备生态链做的最好的企业也是一直沿用AP配网方式,配网成功率相对市场同类产品要高一些。
劣势:
AP配网 相对复杂,需要涉及到手机的兼容性、还需要手动切换WIFI ,如需要手机先连接上设备的AP热点,用户需要先进入WIFI列表页面然后手动切换到设备的AP热点,连接成功 *** 作上云有需要切换到路由器的热点,有的手机也不能自动切换热点,比如苹果iOS110系统以下的手机,无法自动切换热点,需要用户进入WIFI列表页面,选择新热点。过于复杂,这是设备热点配网没有普及的原因之一,因为没有一键配网方便
AP配网是局域网模式,所以 无法判断是否连上路由器 ,需要借助设备上云来判断。
3、配网流程
31、一键配网实现过程
此处大致介绍一下流程,当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同,肯定比这复杂丰富的多。比如为了安全性,会对定义的UDP广播协议采用自定义的一种安全性定义,增加校验增加加密等。比如为了增加成功率会才有一定的优化策略等等。
详细可参考:
微信wifi airkiss一键配网 Demo和关键点
自定义组播配网 待更新
Step1:初始化硬件设备,使设备进入混杂模式;
Step2:手机连接路由器WIFI(获取路由器名称);
Step3:获取WIFI信息,WiFi 名字和密码; iOS 获取系统wifi列表方法
android可以直接获取到所有路由器WIFI 信息,没必要连接要发送的WIFI,所以可以直接使用输入;但iOS90之前没有接口获取WiFi List,iOS90有获取WiFi List的接口,但是需要苹果授权,需要申请比较复杂。所以现在市面上比较通用的方法还是直接获取当前连接的wifi
Step4:通过组播或广播方式发送WiFi的ssid和pwd或其他的信息比如bssis,userData等
此处一般会APP和设备端会定义一套完成的UDP报文协议协议数据除了WiFi的ssid和pwd,一般会增加一些用户的其他信息UDP报文协议为了安全考虑,一般会想办法增加一些复杂度,也会增加加密方法目前报文协议大致就两种:长度编码和MAC地址编码比如微信的airkiss就是通过长度编码的广播方式
Step4:设备端通过广播方式回发设备端相关信息,比如设备id,token
手机端能接收到设备端回发的信息,说明手机端发送的WIFI信息是正确的且设备端已连接上路由器
Step5:查询设备上云状态,注册用户
32、AP配网实现过程
此处大致介绍一下流程,当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同,肯定比这复杂丰富的多,比如传输ssid和pasword,有的厂商使用>LoRa和NB-IoT都是新兴的低功耗广域网(LPWAN)技术。作为中国目前的两大主流技术,都备受关注。在国家政策的大力支持下,NB-IoT技术发展如日中天。相比之下,由于频段许可问题而沉寂了很长一段时间的LoRa技术则低调得多。那么LoRa和NB-IoT有什么不同呢?它们各自的优势是什么?
不同的商业模式
首先,我们需要明确的是,LoRa和NB-IoT最基本的运营模式截然不同。
NB-IoT是运营商代理建设的网络,业主无需考虑基站部署。NB-IoT可以在通信基站本身的基础上进行改造,不需要很多的工作量就可以进行组网。那么 *** 作员就可以掌握该数据通道进行计费。那么运营商只要掌握了该数据通道就可以轻而易举的进行收费。
但同时,网络拥有者无法控制网络质量。如果存在信号盲区,也不可能对网络进行优化,为盲区信号进行补充。而且,数据的保密性对所有者来说也是无法控制的。
与NB-IoT恰恰相反,LoRa是企业自建网络。业主可以独立控制网络质量,运营数据掌握在业主手中。他们还可以根据业务需要扩展网络。
用户无需依赖运营商即可完成LoRa网络部署,不仅布局更快,成本也更低。在社区、农场、工业园区等封闭区域,特别是NB-IoT信号较弱的室内和地下环境,LORA技术优势就突显出来了。由于LoRa技术的兴起,如果民企想要涉足远距离通信,非授权频段就是一个完美的选择。
不同的工作频段
NB-loT工作在授权频段,也就是专门分配的频段。业主不能在这个频段内发送信号。国内三大运营商:电信、移动和中国联通都参与了NB-IoT,现在华为也在大力推广这一技术。
LoRa在无证频段工作,只能在某些频段工作。NB-IOT必须由运营商提供,并且必须使用运营商的网络。这就是国内运营商支持NB-IOT技术的原因。
不同的运营成本
1 NB-loT由运营商进行网络建设,用户承担NB模块硬件费用和NB-loT运营商的网络租赁费。
2LoRa为自建网络,用户只需承担LoRa模块费用+LoRa基站费用。
模块功耗不同
1、目前NB功耗高于LORA,但具体比较与终端数据接收和发送频率有较大关系;高频应用对NB功耗影响较大,与休眠/唤醒机制关系较大,而LORA受此影响较小。
2、如果是低频采集,比如一个月一次,那么NB的功耗可以保证几年的使用寿命,完全可以支撑应用;如果是高频采集,比如每小时一次,甚至半小时,预计NB的功耗至少是LoRa的3倍以上。
NB-loT的应用场景
(1)共享单车
(2)智能抄表(业主对采集频率不高,对网络可用性没有高要求的)
(3)蓄水/管网监测
(4)智能穿戴系列
(5)智能停车
(6)道路停车检测器
(7)矿区、采掘业、郊区重工业等领域和郊区
(8)区域集中式:例如,大学、普教、园区等场所
LoRa的应用场景
(1)智能抄表(对网络可用性有高要求)
(2)道路泊车检测器
(3)野外郊区作业,如矿业、采掘业、郊区重工业等;
(4)区域集中型(用户希望建设私网)
LoRa与NB-IOT的发展前景
与NB-IOT相比LoRa仍具有一定的优势。一个是自由度,因为NB-IOT依赖于运营商的基础网络建设。在许多情况下,运营商的基础设施不在覆盖范围内,而LoRa是一个自主网络。一些公司不喜欢将数据传输给其他公司,甚至运营商,因此一些公司会选择部署自己的LoRa网络,在安全性方面LoRa更胜一筹。
虽然LoRa的口碑不如NB-IOT,但就资历而言,LoRa绝对比NB-IOT强势得多。
LoRa改变了传输功耗和传输距离的平衡,改变了嵌入式通信领域的局面。给人们一种全新的技术,可以实现远距离、长续航、大系统容量和低成本的硬件。
随着LoRa联盟的推进,LoRa的产业链已经非常成熟。从基础芯片、模块到设备制造,都有相关厂商。在中国,LoRa可能没有NB-IOT那么出名,但在世界上,LoRa是非常受欢迎的。世界上有52家运营商正在部署LoRa网络,100多个国家正在进行试点。
5月8日,工信部发布的关于推进物联网发展的通知中,明确提出要构建完整的NB-IoT产业链,并且提出了NB-IoT的覆盖目标,并且大力扶持NB-IoT的发展。NB-IoT是一个风口,NB-IoT产业链也大有可为,但还想需要网络、芯片模块、平台等共同努力促进物联网发展。
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