文章目錄

• • 1. LoRa
  • 2. NB-IOT
  • 3. ZigBee (IEEE 802.15.4)
  • 4. WiFi (IEEE 802.11)
  • 5. 藍牙和BLE (IEEE 802.15.1)

物聯網的無線通信技術很多，主要分為兩類：
一類是 Zigbee、WiFi、藍牙、Z-wave等短距離通信技術
另一類是 LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗廣域網），即廣域網通信技術。LPWAN又可分為兩類：一類是工作于未授權頻譜的 LoRa、SigFox等技術；另一類是工作于授權頻譜下，3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術，比如 EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

下文主要介紹：LoRa；NB-IOT；ZigBee；WiFi；藍牙和BLE。

1. LoRa

LoRa，是Long Range的縮寫，是LPWAN通信技術中的一種，是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。這一方案改變了以往關于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、長電池壽命、大容量的系統，進而擴展傳感網絡。目前，LoRa 主要在全球免費頻段運行，包括433、868、915 MHz等。

LoRa技術具有遠距離、低功耗（電池壽命長）、多節點、低成本的特性。

LoRaWAN是在LoRa物理層傳輸技術基礎之上的以MAC層為主的一套協議標準，對應OSI七層模型中的數據鏈路層(MAC層)，LoRaWAN消除了具體硬件的不兼容性，同時還實現了多信道接入、頻率切換、自適應速率、信道管理、定時收發，節點接入認證與數據加密、漫游等特性。

常見的LoRa模塊，通常實現的就是物理層的通信，要實現LoRaWAN功能，需要使用軟件來實現LoRaWAN協議，要實現網絡通信功能，還需要一個網關。

2. NB-IOT

NB-IOT，窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）。NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。

NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。

NB-IOT介紹：http://www.sohu.com/a/150294833_120921

3. ZigBee (IEEE 802.15.4)

LPWAN 是當前無線技術中發展最為迅猛的組織。ZigBee 是一項開放性的全球化標準，專為 M2M 網絡而設計。

該技術具有低成本、低功耗的特點，同時具有低延遲和低占空比特性，允許產品最大限度地延長電池壽命，是許多工業應用的理想解決方案。ZigBee 協議提供128位 AES 加密。此外，該技術還支持 Mesh 網絡，允許網絡節點通過多個路徑連接在一起。

ZigBee 無線技術最常用的應用場景是智能家居設備領域。該技術將多個設備同時連接在一起的能力使其成為家庭網絡環境的理想選擇，用戶可以實現各種智能設備之間的相互通信。

ZigBee 聯盟近期對這項技術進行了標準化，希望連接的兼容性和通用性更強。目前，所有的 ZigBee 設備都無法與其 他不同廠家的 ZigBee 設備直接進行通信。希望標準化的制定能夠糾正這個問題，并且促使這些設備為最終用戶提供統一的功能。

4. WiFi (IEEE 802.11)

WiFi 使用無線電波（RF）來實現兩個設備之間的相互通信。該技術常用于將電腦、平板和手機等設備連接到路由器從而實現上網。 實際上，它可以用于任何兩個硬件設備的連接。WiFi 是由 IEEE 制定的運行在 802.11標準的本地無線網絡。

WiFi 既可以使用全球 2.4GHz UHF頻段也可以使用 5GHz SHF ISM 無線電頻段。WiFi 聯盟認證一些產品，允許將其標記為“Wi-Fi 認證”。為了獲得該指定，產品必須通過聯盟的互操作性認證測試。

802.11b、802.11g 和 802.11n 在2.4GHz ISM 頻段上運行。該頻段容易受到一些藍牙設備以及一些微波爐和移動電話的干擾。

在上述兩種頻段上運行的設備都可以在美國運行，無需 FCC 許可證，但仍需要FCC第15部分認證。每個頻道的前六個通道被認為是私有無線電頻段的一部分。

5. 藍牙和BLE (IEEE 802.15.1)

藍牙和低功耗藍牙（BLE）（有什么區別?） 都是用于短距離數據傳輸的無線技術。該技術經常用于可連接用戶手機和平板等小型設備。例如，該技術多用于各種語音系統。

低功耗藍牙比標準藍牙功率更小，用于健身跟蹤器、智能手表或者其他連接設備的小型硬件，以實現無線數據傳輸，且不會嚴重影響電池電量。

BLE 最近才開始被廣泛應用。該技術最初由智能手機制造商諾基亞于2006年推出，但直到2010年才成為藍牙標準的一部分。如今，BLE 被稱為智能藍牙，已經得到了大多數智能手機和電腦制造商的支持，以及大多數主流操作系統包括 Windows 8、OS X、Linux、Windows Phone、Android和iOS的支持。

藍牙使用 UHF 無線電波進行數據傳輸。該技術最初標準化為 IEEE 802.15.1，但如今 IEEE 不再維護該特定標準。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的五种无线通信协议及其特点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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