物聯(lián)網(wǎng)中的無(wú)線數(shù)據(jù)通信,常涉及到諸如GPRS、Wifi、Zigbee等概念,對(duì)于像小編一樣的非技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可能很多人還不清楚其具體的意義,今天小編帶大家一起學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線接入中的常見(jiàn)概念。
1、ZigBee是什么?
ZigBee是一種低速低功耗,低復(fù)雜度,短距,自組網(wǎng)的無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù),于2003年被正式提出,為了彌補(bǔ)藍(lán)牙通信協(xié)議的高復(fù)雜,功耗大,距離近,組網(wǎng)規(guī)模太小等缺陷。名稱(chēng)取自于蜜蜂,蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息,依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。核心市場(chǎng)是消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、能源管理和效率、醫(yī)療保健、家庭自動(dòng)化、電信服務(wù)、樓宇自動(dòng)化以及工業(yè)自動(dòng)化。
什么是ZigBee模塊:圍繞ZigBee芯片技術(shù)推出的外圍電路,稱(chēng)之為“ZigBee模塊”,常見(jiàn)的ZigBee模塊都是遵循IEEE802.15.4的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并且運(yùn)行在2.4GHZ的頻段上,另外,歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是868MHZ、北美是915MHZ。
芯片:芯片(chip)就是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱(chēng)。芯片一般是指集成電路的載體,也是集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試后的結(jié)果,通常是一個(gè)可以立即使用的獨(dú)立的整體。
模塊:將信號(hào)處理的基帶芯片、電源管理的電源芯片、無(wú)線收發(fā)信機(jī)芯片及外圍電容電感電阻等集成到一個(gè)PCB板上組成一個(gè)無(wú)線的收發(fā)系統(tǒng)。
ZigBee模塊做什么用:目前ZigBee更多是替代原有有線的控制方式,而采用無(wú)線控制,做到節(jié)約布線,突破距離控制限制,并且通過(guò)組建網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)動(dòng)。
目前已知的ZigBee應(yīng)用為:工業(yè)、農(nóng)業(yè)、石油化工、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能照明、智慧城市等。
2、ZigBee最遠(yuǎn)傳輸距離多少?
ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。目前ZigBee采用2.4G高頻傳輸,傳輸距離在幾十米到2-3百米,受環(huán)境影響很大。而采用433M低頻段設(shè)計(jì)的ZigBee又叫WBee 1002,內(nèi)外擴(kuò)大功放,低頻的抗干擾和強(qiáng)穿透性能,保證了ZigBee模塊最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)到4-6KM。
ZigBee以其低功耗、低成本,低速率、高容量、支持Mash網(wǎng)絡(luò)、支持大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及有較高安全等優(yōu)點(diǎn)一度被認(rèn)為的物聯(lián)網(wǎng)最有前景的通信技術(shù)。
如今,實(shí)際中ZigBee遠(yuǎn)沒(méi)有像Wi-Fi或者藍(lán)牙那樣得到廣泛的應(yīng)用,這是由于它復(fù)雜,成本高,抗干擾性差,ZigBee協(xié)議沒(méi)有開(kāi)源,以及和IP協(xié)議的對(duì)接比較復(fù)雜等等又限制了它在實(shí)際中的應(yīng)用。
3、ZigBee和WiFi區(qū)別是?
ZigBee和WiFi普遍采用2.4G頻段,通信機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)不一樣,zigbee適合小數(shù)據(jù)、低功耗、穩(wěn)定好,適合工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。而WiFi適合大數(shù)據(jù)量、短距離、穩(wěn)定性相對(duì)較差,主要應(yīng)用于家用和商業(yè)應(yīng)用。
4、ZigBee和433區(qū)別是什么?
ZigBee和433無(wú)線自組網(wǎng)本質(zhì)區(qū)別就是工作頻段和通信機(jī)制。一般ZigBee采用國(guó)際zigbee聯(lián)盟規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,采用2.4G頻段進(jìn)行傳輸和組網(wǎng)。距離不理想、干擾源多,一般主要應(yīng)用于智能家具和近距離組網(wǎng)應(yīng)用。如果采用433m無(wú)線自組網(wǎng),可以了解下WBee,最早從事433m,結(jié)合6lowpan技術(shù)自主開(kāi)發(fā)通信組網(wǎng)協(xié)議。支持IPV6通信,干擾源少,通信距離遠(yuǎn),實(shí)測(cè)可視距離支持4-6KM。
5、無(wú)線透?jìng)魇鞘裁匆馑?,?yīng)用在哪些領(lǐng)域?
無(wú)線透?jìng)?,顧名思義即數(shù)據(jù)透明傳輸,透明傳輸就是在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,發(fā)送方和接收方數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度和內(nèi)容完全一致,不需對(duì)數(shù)據(jù)做任何處理,相當(dāng)于一條數(shù)據(jù)線或者串口線,只不過(guò)把有線變成無(wú)線。無(wú)線透?jìng)骺梢曰诙喾N無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn),比如,ZigBee的透?jìng)?,藍(lán)牙透?jìng)骷癢I-FI透?jìng)鞯?。所謂的透?jìng)骶褪鞘褂谜咧恍枰?、發(fā)數(shù)據(jù),而不關(guān)注傳輸過(guò)程及協(xié)議。無(wú)線透?jìng)鲝V泛應(yīng)用在水文水利、環(huán)保、氣象、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。
6、Wi-Fi接入的優(yōu)缺點(diǎn)
Wi-Fi是一種無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù),IEEE組織的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)制定了以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi終端使用高頻無(wú)線電信號(hào)發(fā)送和接收數(shù)據(jù),使用以太網(wǎng)通信協(xié)議,通信距離通常在幾十米。
優(yōu)點(diǎn)
Wi-Fi的優(yōu)點(diǎn)是局域網(wǎng)部署無(wú)需使用電線,降低部署和擴(kuò)充的成本。由于Wi-Fi模塊的價(jià)位持續(xù)下跌,使得它已成為企業(yè)和家庭普遍的基礎(chǔ)設(shè)施。另外,根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟指定,“Wi-Fi認(rèn)證”是向后兼容的。它指定一套全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同于移動(dòng)電話(huà),任何Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備將在世界上任何地方正確運(yùn)行。
不足
Wi-Fi的缺點(diǎn)是通信距離有限,穩(wěn)定性差,功耗較大,組網(wǎng)能力差,其安全性也遭到不少人的批評(píng)。通常WiFi技術(shù)使用2.4GHz和5GHz周?chē)l段,但在全球各地的頻率分配和操作限制也不完全相同,造成一些混亂現(xiàn)象。
7、GPRS
GPRS是通用分組無(wú)線電服務(wù)(General Packet Radio Service)的縮寫(xiě),GPRS是終端和通信基站之間的一種遠(yuǎn)程通信技術(shù)。
無(wú)線電服務(wù)最早采用模擬通信技術(shù),被稱(chēng)為第一代移動(dòng)通信技術(shù),后來(lái)采用數(shù)字通信技術(shù),稱(chēng)為第二代移動(dòng)通信技術(shù),其中全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications),即GSM的應(yīng)用最廣泛最為成功。GSM主要是為了傳輸話(huà)音設(shè)計(jì)的,話(huà)音在傳輸時(shí),獨(dú)占一個(gè)頻道。
GSM網(wǎng)絡(luò)可以稱(chēng)為2G網(wǎng)絡(luò),而GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù),提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接,俗稱(chēng)2.5G。3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),目前主要有W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三個(gè)主流3G標(biāo)準(zhǔn)。4G通信技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)。三大運(yùn)營(yíng)商物聯(lián)網(wǎng)卡就是使用現(xiàn)有的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)企業(yè)智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接。
優(yōu)點(diǎn)
由于運(yùn)營(yíng)商2G/3G/4G的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋范圍很廣,實(shí)際上可以使用2G/3G/4G業(yè)務(wù)的地域也很廣。其次,終端可以在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)自由地漫游,開(kāi)發(fā)商無(wú)需再開(kāi)發(fā)任何其他通信設(shè)備(由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)),用戶(hù)使用方便。由于移動(dòng)通信終端的普及,其成本已經(jīng)大大降低,因此在物聯(lián)網(wǎng)中采用2G/3G/4G通信技術(shù),其硬件成本相比Wi-Fi或者ZigBee都有較大的優(yōu)勢(shì)。
不足
終端在通信時(shí)要使用電信運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)設(shè)施,因此需要繳納一定的費(fèi)用,即數(shù)據(jù)流量費(fèi),這個(gè)服務(wù)費(fèi)用限制了大量設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)。通信質(zhì)量受信號(hào)強(qiáng)弱影響較大,無(wú)信號(hào)覆蓋或者較弱的地方通信效果很差,可能影響業(yè)務(wù)的完成。
目前各大運(yùn)營(yíng)商的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍已經(jīng)很廣了,而且針對(duì)低功耗、小數(shù)據(jù)傳輸用戶(hù)專(zhuān)門(mén)布局了NB-IoT網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)卡的使用成本也越來(lái)越低,相信以這些優(yōu)勢(shì),未來(lái)會(huì)有更多的物聯(lián)網(wǎng)接入用戶(hù)首選物聯(lián)網(wǎng)卡作為接入方案。
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