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【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)

7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù) 百恒物聯(lián) 2018-07-10 4751
  近距離無線通信技術(shù)是局域物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù),不同的物聯(lián)網(wǎng)需要不同的組網(wǎng)技術(shù),不同的組網(wǎng)技術(shù)也決定了上層物聯(lián)網(wǎng)的能力。

  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-Wi-Fi


  Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備(如Pad、手機)等終端以無線方式互相連接的技術(shù),事實上它是一個高頻無線電信號。無線保真是一個無線網(wǎng)絡通信技術(shù)的品牌,由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)就稱為無線保真。甚至把無線保真等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路(Wi-Fi是WLAN的重要組成部分)。

  Wi-Fi商用化最多的地方是室內(nèi)為主,并且網(wǎng)絡形態(tài)是一對多的拓撲結(jié)構(gòu)。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)一


  Wi-Fi拓撲結(jié)構(gòu)

  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-ZigBee


  ZigBee是基于IEEE 802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標準規(guī)定,ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的、低功耗的近距離無線組網(wǎng)通信技術(shù)。

  ZigBee的組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)有3種:星型、Mesh、簇狀樹形。通過下面圖示可以很容易理解。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)二


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)三


  市場上的各類ZigBee芯片或模塊大部分是各類功能都具備,只是組網(wǎng)時定義其功能為ZigBee網(wǎng)絡種哪種節(jié)點類型。

  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-藍牙


  藍牙:是一種無線技術(shù)標準,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(使用2.4~2.485 GHz的ISM波段的UHF無線電波)。

  藍牙設(shè)備之間通常以兩個設(shè)備單向通信為主。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)四


  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-iBeacon


  iBeacon是蘋果公司2013年9月發(fā)布的移動設(shè)備用OS(iOS7)上配備的新功能。其工作方式是,配備有低功耗藍牙(BLE)通信功能的設(shè)備使用BLE技術(shù)向周圍發(fā)送自己特有的ID,接收到該ID的應用軟件會根據(jù)該ID采取一些行動。比如,在店鋪力設(shè)置iBeacon通信模塊的話,便可讓iPhone和iPad上運行一些資訊告知服務器,或者由服務器向顧客發(fā)送折扣券及進店積分。此外,還可以在家電發(fā)生故障或停止工作時使用iBeacon向應用軟件發(fā)送資訊。

  iBeacon使用的是BLE技術(shù),具體而言,利用的是BLE中名為“通告幀”(Advertising)的廣播幀。通告幀是定期發(fā)送的幀,只要是支持BLE的設(shè)備就可以接收到。

  就拓撲結(jié)構(gòu)而言,它是一種廣播方式,只有帶有了距離檢測的能力。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)五


  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-NFC


  NFC近場通信是一種短距高頻的無線電技術(shù),子啊13.56 MHz頻率運行于20cm距離內(nèi)。是由非接觸式RFID及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來,在單一芯片上結(jié)合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進行識別和數(shù)據(jù)交換。

  NFC拓撲結(jié)構(gòu)通常用于安全快速的數(shù)據(jù)覺患上,有卡模式和點對點模式。因此為一對一的拓撲結(jié)構(gòu)。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)六


  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-RFID


  RFID技術(shù)又稱無線射頻識別,是一種通信技術(shù),可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻識別系統(tǒng)是最重要的優(yōu)點是非接觸識別,它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環(huán)境閱讀標簽,并且閱讀速度極快,大多數(shù)情況下不到100ms。

  RFID讀寫器也分移動式的和固定式的,目前RFID技術(shù)應用很廣,如圖書館、門禁系統(tǒng)、食品安全溯源等。

  RFID通常被用來物體識別,但本文的觀點是貼有RFID標記的物體若無主動通信能力,不能作為物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備,這種情況下物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備應該是RFID讀寫器或者有源RFID設(shè)備。大多數(shù)情況下RFID的拓撲結(jié)構(gòu)為一對多方式。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)七


  物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)-IrDA


  初始的IrDA(Infrared Data Association,紅外數(shù)據(jù)組織)1.0標準制訂了一個串行、半雙工的同步系統(tǒng),傳輸速率為2 400 bit/s~115 200 bit/s,傳輸范圍1m,傳輸半角度為15°~30°。最近IrDA擴展了其物聯(lián)層規(guī)格使數(shù)據(jù)傳輸率提升到4 Mbit/s。

  紅外數(shù)據(jù)傳輸通常為單向的數(shù)據(jù)傳輸拓撲結(jié)構(gòu)。


【科普文】7大物聯(lián)網(wǎng)近距離無線通信技術(shù)八

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