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【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術

7大物聯網近距離無線通信技術 百恒物聯 2018-07-10 4737
  近距離無線通信技術是局域物聯網的組網技術,不同的物聯網需要不同的組網技術,不同的組網技術也決定了上層物聯網的能力。

  物聯網近距離無線通信技術-Wi-Fi


  Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設備(如Pad、手機)等終端以無線方式互相連接的技術,事實上它是一個高頻無線電信號。無線保真是一個無線網絡通信技術的品牌,由Wi-Fi聯盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網路產品之間的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列協議的局域網就稱為無線保真。甚至把無線保真等同于無線網際網路(Wi-Fi是WLAN的重要組成部分)。

  Wi-Fi商用化最多的地方是室內為主,并且網絡形態是一對多的拓撲結構。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術一


  Wi-Fi拓撲結構

  物聯網近距離無線通信技術-ZigBee


  ZigBee是基于IEEE 802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的、低功耗的近距離無線組網通信技術。

  ZigBee的組網拓撲結構有3種:星型、Mesh、簇狀樹形。通過下面圖示可以很容易理解。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術二


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術三


  市場上的各類ZigBee芯片或模塊大部分是各類功能都具備,只是組網時定義其功能為ZigBee網絡種哪種節點類型。

  物聯網近距離無線通信技術-藍牙


  藍牙:是一種無線技術標準,可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換(使用2.4~2.485 GHz的ISM波段的UHF無線電波)。

  藍牙設備之間通常以兩個設備單向通信為主。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術四


  物聯網近距離無線通信技術-iBeacon


  iBeacon是蘋果公司2013年9月發布的移動設備用OS(iOS7)上配備的新功能。其工作方式是,配備有低功耗藍牙(BLE)通信功能的設備使用BLE技術向周圍發送自己特有的ID,接收到該ID的應用軟件會根據該ID采取一些行動。比如,在店鋪力設置iBeacon通信模塊的話,便可讓iPhone和iPad上運行一些資訊告知服務器,或者由服務器向顧客發送折扣券及進店積分。此外,還可以在家電發生故障或停止工作時使用iBeacon向應用軟件發送資訊。

  iBeacon使用的是BLE技術,具體而言,利用的是BLE中名為“通告幀”(Advertising)的廣播幀。通告幀是定期發送的幀,只要是支持BLE的設備就可以接收到。

  就拓撲結構而言,它是一種廣播方式,只有帶有了距離檢測的能力。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術五


  物聯網近距離無線通信技術-NFC


  NFC近場通信是一種短距高頻的無線電技術,子啊13.56 MHz頻率運行于20cm距離內。是由非接觸式RFID及互聯互通技術整合演變而來,在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。

  NFC拓撲結構通常用于安全快速的數據覺患上,有卡模式和點對點模式。因此為一對一的拓撲結構。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術六


  物聯網近距離無線通信技術-RFID


  RFID技術又稱無線射頻識別,是一種通信技術,可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻識別系統是最重要的優點是非接觸識別,它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環境閱讀標簽,并且閱讀速度極快,大多數情況下不到100ms。

  RFID讀寫器也分移動式的和固定式的,目前RFID技術應用很廣,如圖書館、門禁系統、食品安全溯源等。

  RFID通常被用來物體識別,但本文的觀點是貼有RFID標記的物體若無主動通信能力,不能作為物聯網終端設備,這種情況下物聯網終端設備應該是RFID讀寫器或者有源RFID設備。大多數情況下RFID的拓撲結構為一對多方式。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術七


  物聯網近距離無線通信技術-IrDA


  初始的IrDA(Infrared Data Association,紅外數據組織)1.0標準制訂了一個串行、半雙工的同步系統,傳輸速率為2 400 bit/s~115 200 bit/s,傳輸范圍1m,傳輸半角度為15°~30°。最近IrDA擴展了其物聯層規格使數據傳輸率提升到4 Mbit/s。

  紅外數據傳輸通常為單向的數據傳輸拓撲結構。


【科普文】7大物聯網近距離無線通信技術八

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