無線WiFi模塊連接技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)通信應(yīng)用,智慧生活無線發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)“萬物互聯(lián)”的帷幕悄然拉開了。在這就需要解決“物”與“網(wǎng)”的連接問題,物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的核心部分是連接和通信,這讓遠程和分散物體(設(shè)備,傳感器節(jié)點,網(wǎng)關(guān)單元,云服務(wù)器)之間的連接和通信成為可能。
物聯(lián)網(wǎng)無線接入技術(shù)種類眾多,包括Zigbee、WiFi、藍牙等短距離通信技術(shù)和LoRa、SigFox、eMTC、NB-IoT等無線通信技術(shù)。
NB-IoT是指窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),是一種低功耗(LPWA)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準,用于連接使用無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的各種智能傳感器和設(shè)備,是一種廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。
NB-IoT技術(shù)可以理解為是LTE技術(shù)的“簡化版”,NB-IoT網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)進行改造得來的。LTE網(wǎng)絡(luò)為“人”服務(wù),為手機服務(wù),為消費互聯(lián)網(wǎng)服務(wù);而NB-IoT網(wǎng)絡(luò)為“物”服務(wù),為物聯(lián)網(wǎng)終端服務(wù),為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))服務(wù)。
NB-IoT使用License頻段,可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò),與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存,以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。
WiFi俗稱無線寬帶網(wǎng),以更快,更大容量的通信而聞名,可以使用2.4GHz和5GHz頻帶在50m范圍內(nèi)進行傳輸,是一種允許電子設(shè)備連接到一個無線局域網(wǎng)WLAN的技術(shù)。
WiFi是無線局域網(wǎng)(WLAN)的一個標準,WiFi有兩種組網(wǎng)結(jié)構(gòu):一對多模式和點對點模式。
我們常用的WiFi是一對多結(jié)構(gòu)的,一個AP(接入點),多個接入設(shè)備,我們用的無線路由器是其實就是路由器+AP。
WiFi還可以點對點結(jié)構(gòu),比如兩個筆記本可以用WiFi連接起來不經(jīng)過無線路由器。WiFi通過IEEE 802.11標準系列提供易于使用的短距離無線連接和跨廠商互操作性。
WiFi技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用于電力監(jiān)控、油田監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、氣象監(jiān)測、水利監(jiān)測、熱網(wǎng)監(jiān)測、電表監(jiān)測、機房監(jiān)控、車輛誘導、供水監(jiān)控,帶串口或485接口的PLC,RTU無線功能的擴展。
藍牙是一種近距離無線數(shù)字通信技術(shù)標準,是在兩個設(shè)備間進行無線短距離通信的簡單、便捷的方法,可實現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換。
藍牙還添加了AFH技術(shù),自適應(yīng)跳頻,以在有WiFi信號的情況下避開WiFi的頻率,提高抗干擾能力。藍牙技術(shù)被廣泛地用于手機、PDA等移動設(shè)備,PC、GPS設(shè)備,以及大量的無線外圍設(shè)備(藍牙耳機、藍牙鍵盤等)。
針對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求進一步簡化了藍牙技術(shù),BLE較傳統(tǒng)藍牙的特點就是低功耗,應(yīng)用于對實時性要求較高,但對數(shù)據(jù)傳輸速率要求比較低的場景。通過BLE,藍牙技術(shù)的演進方向開始對準物聯(lián)網(wǎng)。
藍牙5.1標準推出,在藍牙5.0的基礎(chǔ)上,新增多天線/AOA/AOD功能,增加了藍牙的定位能力,定位的精度提升,由原先的10米級別提升至厘米級,這精度可使其在室內(nèi)導航、物體追蹤等大有可為。
“低功耗藍牙”模式下實現(xiàn)了低功耗,覆蓋范圍增強;支持復雜網(wǎng)絡(luò),針對一對一連接優(yōu)化,并支持星形拓撲的一對多連接等;增加設(shè)置設(shè)備間連接頻率的支持,Ipv6網(wǎng)絡(luò)支持;使用AES-128 CCM加密算法進行數(shù)據(jù)包加密和認證;藍牙模塊體積很小,便于集成。
飛??萍即順扶蔚募蒞i-Fi和藍牙連接的MCU解決方案,設(shè)計精簡、集成度高、易于制造和部署。物聯(lián)網(wǎng)的多樣性,對網(wǎng)絡(luò)的需求差異較大。
在大多數(shù)場景下,物聯(lián)網(wǎng)作為一個多樣化的市場,各方案和產(chǎn)品設(shè)計要基于帶寬、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)容量、可靠性、電池壽命、成本、交互頻率和擴展性等標準之間找到一個平衡來形成決策。
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