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eMTC、NB-IoT、LoRa、SigFox、ZigBee等无线通信技术分类

发布时间:2022-10-17 11:03:07浏览次数:

物联网时代即将或者已经到来,它可以实现人、机、物任意时间任意场景的相互连接。但如何实现随时随地的相互连接呢,最核心的正是无线通信技术。

通用的、私有的、收费的、免费的无线通信技术很多,它们之间有什么区别和共性呢,下面我们详细来了解一下。

无线通信技术可分类如下:

1.从覆盖范围来看,可划分为广域网无线通信技术和短距离无线通信技术。

广域网无线通信技术覆盖范围大,一般通过中继传播,传播距离不受地域限制,以2G~5G 蜂窝技术、eMTC、NB-IoT、LoRa、SigFox为主要代表;短距离无线通信技术传播距离比较受限,一般不超过30m,以wifi、蓝牙、zigbee为主要代表。

2.从授权频谱角度来看,可划分为授权频谱和未授权频谱。

广域网无线通信技术中,2G~5G 蜂窝技术、eMTC、NB-IoT通过授权频谱进行传输,LoRa、SigFox采用未授权频谱进行传输。

那么,什么是授权频谱,什么是非授权频谱呢?

某个特定的无线频率可简单理解为一条允许承载信息的通道,所有的无线频率就构成全量的无线频谱资源。频谱资源终归是有限的,多个客户的信息在同一个通道中传输如果不做处理非常容易引起冲突造成信息干扰,因此有专门的委员会进行频谱资源的分配管理,规定了各个频率段的资源可被特定行业或企业使用,即所谓的授权频谱,而委员会也规定了部分频率端资源可开放给工业、科学、医学三个公共行业机构使用,日常中人们均可使用,只要不对其他人造成干扰即可,即所谓的未授权频谱。

一般来说,获得授权频谱是需要付出金钱成本的,因此常见的2~5G通信、eMTC、NB-IoT均需要收费才可使用。而像短距离通信技术,通常使用非授权频谱,常见的是2.4Ghz频谱传输,属于非授权频谱的范围。

接下来,对上述所提到的通信技术做简单介绍。

LoRa:在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍,速率越低传输距离越长,因此传输速率不足。

Sigfox:通过用户设备集成支持Sigfox协议的射频模块或者芯片,采用UNB超窄带技术,通过专用的低功耗广域网络,连接传感器和设备。

eMTC :全称是 LTE enhanced MTO,是基于LTE演进的,为了更加适合物与物之间的通信,也为了更低的成本,对LTE协议进行了裁剪和优化,了解LTE了,就自然理解eMTC。eMTC基于蜂窝网络进行部署,其用户设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽,可以直接接入现有的LTE网络。

NB-IoT:窄带物联网,同样构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,与现有网络共存。可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

WiFi:常见的就是一个无线路由器,如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路,则又被称为热点。Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些,但Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率。

蓝牙:可传输距离3-30米,可支持8台左右设备的接入,可通过构建局域网实现物与物互联。

ZigBee:一个Zigbee 网络的理论最大节点数就是2的16次方也就是65536个节点,远远超过蓝牙的8个和Wifi的32个,网络中的任意节点之间都可进行数据通讯,在有模块加入和撤出时,网络具有自动修复功能。

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