物联网通信技术

这是一篇关于物联网通信技术的思维导图。物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。连接方式可以分成有线连接和无线连接,我们这里讲的连接,其目的都是要进行通信,因此也就分别使用有线通信技术和无线通信技术。

物联网通信方式

• 无线通信技术
  • 短距无线技术
    • Bluetooth
      • 实现最高数据传输速率1Mbps、最大传输距离为10厘米～10米的数据传输，通过增加发射功率传输距离可达到100米
      • 优点
        • 速率快、低功耗，安全性高
      • 缺点
        • 网络节点少，不适合多点布控
    • WiFi
      • 一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段
      • 优点
        • 覆盖范围广，数据传输速率快
      • 缺点
        • 传输安全性不好，稳定性差，功耗略高，组网能力差
    • ZigBee
      • 特点
        • 近距离（10~100m）、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率
    • Z-Wave
      • 新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术
      • 优点
        • 结构简单，低速率，低功耗，低成本，可靠性高
      • 缺点
        • 标准不开放，芯片只能通过Sigma Designs这一唯一来源获取
  • 蜂窝移动网络
    • 2G
      • 频段900M为主
      • 传输速率114Kbps
    • 3G
      • 频段900M，1800M为主
      • WCDMA：14.4Mbps
      • TD-SCDMA：2.8Mbps
      • CDMA2000：3.1Mbps
    • 4G
      • 1800-2600M
      • 下行Cat.6、7：220Mbps;Cat.9、10：330Mbps
    • 5G
      • C-band毫米波
      • 10Gbps（巴龙5000芯片支持下行速率-4.6Gbps； 上行速率- 2.5Gbps）
  • LPWA通信技术
    • SigFox
      • 频段
        • SubG免授权频段
      • 传输速率
        • 100bps
      • 典型距离
        • 1-50km
      • 典型应用
        • 智慧家庭、智能电表、移动医疗、远程监控、零售
    • Lora
      • 频段
        • SubG免授权频段
      • 传输速率
        • 0.3-50kbps
      • 典型距离
        • 1-20km
      • 典型应用
        • 智慧农业，智能建筑，物流追踪
    • NB-IoT
      • 频段
        • SubG免授权频段
      • 传输速率
        • <100kbps
      • 典型距离
        • 1-20km
      • 典型应用
        • 水表、停车、宠物跟踪、垃圾桶、烟雾报警，零售终端
    • eMTC
      • 频段
        • SubG免授权频段
      • 传输速率
        • <1Mbps
      • 典型距离
        • 2km
      • 典型应用
        • 共享单车、宠物项圈、POS、智能电梯
    • eLTE-IoT
      • 频段
        • SubG免授权频段
      • 传输速率
        • <100kbps
      • 典型距离
        • 3-5km
      • 典型应用
        • 电网、路灯、垃圾桶、智能园区
• 有线传输
  • ETH
    • 协议全面，通用，成本低
  • RS232串口
    • 通讯距离不超过20米
    • 不平衡传输方式，单端通信
    • 一对一通信
    • 传输速率38.4Kbps
  • RS485总线
    • 1200m的理论值，实际300-5000m
    • 平衡传输，差分传输方式
    • 总线最多允许128个收发器
    • 传输速率10Mbps
  • M-Bus
    • 针对抄表设计，使用普通双绞线，抗干扰性强
  • PLC
    • 针对电力载波，覆盖范围广，安装简便
• 传统物联网
  • 以太网
    • PHY物理层
      • 物理层，主要作用是把数字信号变成在可支持的传输媒介上传输的模拟信号。它定义了数据传输的电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输的连接器
    • MAC
      • Media Access Control，媒介存取控制，它对应OSI7层模型的是数据链路层。数据链路层是由两部分组成MAC（介质存取控制）和LLC（逻辑链路控制）。MAC是负责发送和接受数据。对数据传输进行同步、识别错误及控制数据的流向
  • WiFi