科代表总结 | 几种无线通讯技术的区别

时间:2021-6-10 分享到:

无线通信技术有哪些

现下常用的无线通信技术有蓝牙、Zigbee、Z-Wave、Wi-Fi、NFC、NB-IoT、Cat.1等等

科代表总结 | 几种无线通讯技术的区别

NO.1 蓝牙:蓝牙(BlueTooth)是一种设备之间进行无线通信的技术,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换,蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。蓝牙使用短波特高频(UHF)无线电波,经由2.4至2.485GHz的ISM频段来进行通信,通信距离从几米到几百米不等。

优点:

1、“低功耗蓝牙”模式下实现了低功耗,覆盖范围增强,最大范围可超过100米。
2、支持复杂网络:针对一对一连接最优化,并支持星形拓扑的一对多连接等。
3、智能连接:增加设置设备间连接频率的支持,Ipv6网络支持。
4、较高安全性:使用AES-128CCM加密算法进行数据包加密和认证。
5、蓝牙模块体积很小,便于集成。
6、可以建立临时性的对等连接(Ad-hocConnection):根据蓝牙设备在网络中的角色,可分为主设备(Master)与从设备(Slave)。

缺点:

蓝牙的各个版本不兼容,组网能力差;网络节点少,不适合多点布控。

应用:

蓝牙技术主要应用于手机,智慧医疗,智能门锁,可穿戴等等。

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NO.2 WiFi:WiFi是一种无线局域网通信技术,全称Wireless-Fidelity,无线保真,IEEE组织的IEEE802.11标准制定了以太网的技术标准。Wi-Fi终端指使用高频无线电信号发送和接收数据,使用以太网通信协议,通信距离通常在几十米。
优点:

WiFi的优点是局域网部署无需使用电线,降低部署和扩充的成本。另外,根据WiFi联盟指定,“WiFi认证”是向后兼容的,它指定一套全球统一标准:不同于移动电话,任何WiFi标准设备将在世界上任何地方正确运行。

缺点:

WiFi的缺点是通信距离有限,稳定性差,功耗较大,组网能力差,安全性也较差。

应用:

Wi-Fi技术主要应用于智慧酒店,智慧出行,智慧景区,网关等等。

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NO.3 ZigBee:ZigBee是一种低速低功耗,短距,自组网的无线局域网通信技术,于2003年被正式提出,为了弥补蓝牙通信协议的高复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等缺陷。名称取自于蜜蜂,蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。ZigBee被标准化为IEEE802.15.4,工作频段有三个:868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz,其中最后一个频段世界范围内通用,16个信道,并且该频段为免付费、免申请的无线电频段。三个频段传输速率分别为20kbps,40kbps以及250kbps。
优点:

功耗低,网络容量大,工作频段灵活。

缺点:

数据传输速率低,有效范围小,抗干扰性差,ZigBee协议没有开源,以及和IP协议不的对接比较复杂等。

应用:

Zigbee技术应用包括智能家庭、工业控制、自动抄表、医疗监护、传感器网络应用和电信应用等等。

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NO.4 NFC:NFC是一种新兴的技术,使用了NFC技术的设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换,是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来,通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能,利用移动终端实现移动支付、门禁、身份识别等应用。近场通信技术实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能,它改变了用户使用移动电话的方式,使用户的消费行为逐步走向电子化。

/ 优点/

安全性高:其短距离通信特征则成就了其天然的优势。

便捷性好:对于移动支付来说,NFC刷卡手机拥有钱包功能,可以把所有卡片(银行卡、门禁卡、校园卡、会员卡、公交卡)统统都装在这部智能手机里面。

耗能低:它的耗电量远远小于蓝牙和红外装置。

制造成本低。

/ 缺点/

相容性问题:目前不同厂家的NFC设备的兼容性问题还是比较突出的,NFC论坛希望通过NFC标志认证来达到所有NFC设备兼容性的统一。

安全性问题:安全的NFC将各种NFC应用结合智慧卡的安全性。重要的机密资料与数据会一直储存在卡片中安全记忆体的某个区域,并且只能经由NFC装置授权,藉由储存在装置内安全记忆体中的私密金钥将传送资料予以加密。

现实问题:用户通过移动支付购买的物品和服务并不丰富,目前并没有给消费者带来真正的便捷。

/ 应用/

NFC主要应用于交通,智能卡,金融。

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NO.5 Z-Wave:Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术,由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格。工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲),采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率为9.6 kbps,适合于窄宽带应用场合。随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加,相对于现有的各种无线通信技术,Z-Wave技术将是最低功耗和最低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。

/ 优点/

技术稳定,功耗低,抗干扰强,支持设备联动。

/ 缺点/

传输距离短,成本高。

/ 应用/

Z-Wave技术主要应用于智能家居,酒店,工业等等。

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NO.6 NB-IoT:NB-IoT是IoT领域一个新兴技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

/ 应用/

NB-IoT技术主要应用于公共事业,医疗健康,智慧城市,农业环境,物流仓储,智能楼宇,制造行业,消费者等八大典型行业。

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NO.7 Cat.1:Cat.1是4G通信LTE网络下用户终端类别的一个标准,Cat.1上行峰值速率5Mbit/s,下行峰值速率10Mbit/s,Cat.1芯片及模组的不仅成熟度和集成度更高,模组的硬件架构也更简单、外围硬件成本更低,还能够在短时间内形成规模效应。此外,随着2G/3G的加速退网,国内三大运营商也开始积极引导行业用户使用Cat.1终端模组。

/ 优点/

① Cat.1与NB-IoT,通信能力优势更为明显,NB-IoT适用于只传很小的数据,而Cat.1不仅可以传输更大的数据,还有很好的移动性与语音功能。

② Cat.1与eMTC相比,最大的优势就是网络成本低。Cat.1可以无缝接入现有的LTE网络当中,无需针对基站进行软硬件的升级,并且信号有保障,有4G信号的地方就有Cat.1。

③ 相较于Cat.4,Cat.1具备一定的成本优势。Cat.1在芯片成本上,经过系统优化后,集成度更高,模组的硬件架构更简单,外围硬件成本更低。

/ 局势/

在2G网络退网后,市场上需要有新的方案来填补,在这块市场,NB-IoT能替代一部分,另一部分将由Cat.1替代。其次,Cat.1网络非常适用于目前的中国国情,因为三大运营商对NB-IoT网络进行了投入,而且主要的投资方向集中在5G,是在是没有更多的资源组件其他的网络,因此Cat.1就成了理想的选择。另外,就是市场上Cat.1芯片不断涌现,这让Cat.1产品的性价比得到了极大的优化。

/ 应用/

Cat.1适用于对于宽带速率要求不高,但对功耗与数据传输稳定性有一定要求的场景,如穿戴式设备,共享支付,校园水控,充电桩,智能安防,工业传感器、港口物流跟踪,智能门锁等。

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天网互联科技(www.tianwang.com)是国内具备端到端(物联网,IoT智能硬件,智能锁解决方案,云平台)整套系统开发能力的高科技5G物联网公司。公司率先在国内推出基于NB-IoT、4G、GPRS和CAT 1等通信协议的整套智能产品和共享租赁有效解决方案

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