物联网场景中，无线通信技术通信表现怎么样？

无线技术正在迅速发展，并在人们的生活中发挥越来越大的作用。 而随着无线应用的增长，各种技术和设备也会越来越多，也越来越依赖于无线通信技术。 本文盘点下物联网中无线通信主要的技术。

一、无线通信技术的几大主流分类

1.美国通信委员会(FCC)分类

2015年，美国通信委员会(FCC， Federal Communications Commission)技术咨询委员会(TAC, Technological Advisory

Council)网络安全工作组在一份白皮书中提到了将物联网通信技术分成了以下四类：

Mobile/WAN，Wide Area Network-移动广域网络，覆盖范围大

WAN，Wide Area Network-广域网，覆盖范围大，非移动技术

LAN，Local Area Network-局域网，覆盖范围相对较小，如住宅、建筑或园区

PAN，Personal Area Network-个域网，覆盖范围从几厘米到几米不等

主要的无线技术及分类如下表所示：

不知为何，FCC TAC将Sigfox归入了LAN，而LoRaWAN归入了WAN。Sigfox与LoRaWAN都同属于LPWAN领域中的窄带技术，都是可以广域覆盖。Weightless SIG在LPWAN领域中主推的将会是Weightless-P。NB-IoT也没有列入其中。新的技术在不断出现，也在不断地重塑物联网市场的格局。

2.KEYSIGHT分类

在KEYSIGHT的一份PPT中《Low Power Wide Area Networks,NB -IoT and the Internet of Things》，将IoT无线技术做了比较详细的划分，如下图所示：

KEYSIGHT按照10cm、5km、100km通信范围或距离，将无线通信技术分成了三大类。

3.近距离和远距离

从上面的分类可以看出无线通信技术基本都还是以覆盖范围或通信的距离来分类的。小编稍加整理，将通信技术分成近距离和远距离通信技术两大类，如下图所示：

窄带广域是这两年发展最为迅速的领域，NB-IoT和LoRa在中国的网络化建设正如火如荼地进行。但是传输效果并没有一份完整的历史参考性，也是多用于偏民用领域。例如：智能泊车系统。在我国近距离的无线通信技术相对成熟，产业链比较完善。无线产品质量参差不齐，价格差距也比较大，所以在购买的时候还需要根据具体的用途去选购产品。 如果是个人实验来用，挑选价格较低的产品就可以满足。如果是要用于工业制造场合并且需要长期使用的，则应该选择大品牌的无线产品。有句话说得好：一分价钱一分货，稳定可靠的产品内部核心硬件的质量首先就是最大的稳定性保障。

4.国际电机电子工程学会(IEEE)

国际电机电子工程学会定义了一些标准，如关于局域网和城域网的IEEE 802系列标准，也成为了一些物联网技术的基础。

这些主要的标准有：

IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification)

IEEE 802.15 Wireless PAN

IEEE 802.15.1 Bluetooth certification

IEEE 802.15.3 High-Rate wireless PAN (e.g., UWB, etc.)

IEEE 802.15.4 Low-Rate wireless PAN (e.g., ZigBee, WirelessHART, MiWi, etc.)

IEEE 802.15.6 Body area network

IEEE 802.11定义了用于在900MHz、2.4GHz、3.6GHz、5GHz和60GHz频段实现无线局域网(WLAN)计算机通信的一组媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，也是现在无线局域网通用的标准。

IEEE 802.15规定了无线个人区域网络(WPAN)标准，有10个主要的领域。

IEEE 802.11ah又称为“Wi-Fi HaLow”，是定义在900MHz免授权频段的WLAN网络。相比2.4GHz和5GHz的Wi-Fi，功耗更低，距离更远。11ah可用于包括大规模传感器网络的各种应用。

IEEE 802.15.4c中国的WPAN，增加了新的RF频谱规格：314-316MHz, 430-434MHz, 779-787MHz

IEEE 802.11p这个通信协议主要用在车用电子的无线通信上。是在IEEE 802.11基础上的扩充延伸，主要面向智能运输系统(Intelligent Transportation Systems，ITS)的相关应用。

IEEE 802.15.4是低速率无线个域网(LR-WPAN)的技术标准。它是ZigBee/ISA100.11a/WirelessHART/MiWi和Thread等技术的基础,这些技术都通过开发在IEEE 802.15.4中未定义的上层进一步扩展了标准。另外,它可以与6LoWPAN一起使用来定义上层。

如今，“万物互联”不只是一种愿景，在很多实际的应用场景里面，已经实现了局部的物联网，如工业自动化、智慧农业、智能公交、高端酒店等场所。物联网是未来十年最具有市场前景的领域，相关的无线通讯技术也逐步出现。

在实现物联网的通讯技术里面，蓝牙、zigbee、Wi-Fi、GPRS、NFC等是应用最为广泛的无线技术。除了这些，还有很多无线技术，它们在各自适合的场景里默默耕耘，扮演着不可或缺的角色。本文将通过常见的十大无线通讯技术优劣及应用场景，带大家认识真正的物联网通讯技术。

十大物联网通讯技术优劣及应用场景

1、蓝牙技术特点

蓝牙是一种无线技术标准，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，蓝牙模块可连接多个设备，克服了数据同步的难题。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制。如今蓝牙由蓝牙技术联盟管理，蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司，它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。

蓝牙技术的特点包括采用跳频技术，抗信号衰落;快跳频和短分组技术能减少同频干扰，保证传输的可靠性;前向纠错编码技术可减少远距离传输时的随机噪声影响;用FM调制方式降低设备的复杂性等。其中蓝牙核心规格是提供两个或以上的微微网连接以形成分布式网络，让特定的设备在这些微微网中自动同时地分别扮演主和从的角色。蓝牙主设备最多可与一个微网中的七个设备通讯，设备之间可通过协议转换角色，从设备也可转换为主设备。

2、ZigBee技术特点

与蓝牙技术不同，ZigBee技术是一种短距离、低功耗、便宜的无线通信技术，zigbee是一种低速短距离传输的无线网络协议。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀(bee)的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

ZigBee模块的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，ZigBee协议从下到上分别为物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层、应用层等，其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。ZigBee技术适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

3、WiFi技术特点

Wi-Fi在我们的生活中非常常见，一线城市的几乎所有公共场所均设有无线网络，这是由于WiFi的低成本和传输特性决定的。WiFi通信技术是一种允许电子设备连接到一个无线局域网的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段，连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

由于无线网络的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话，有了Wi-Fi功能我们打长途电话、浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。

无线网络在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同，WiFi模块具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此Wi-Fi手机成为了2010年移动通信业界的时尚潮流。

4、LiFi技术特点

LiFi也叫可见光无线通信，LiFi技术是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家哈拉尔德?哈斯教授发明。LiFi是运用已铺设好的设备，通过在灯泡上植入一个微小的芯片形成类似于WiFi热点的设备，使终端随时能接入网络。

该技术最大的特点是通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输，只要在室内开启电灯，无需WiFi也便可接入互联网，未来在智能家居中有着广泛的应用前景。

5、GPRS技术特点

GPRS我们可以说非常熟悉了，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS可说是GSM的延续，GPRS模块和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。

GPRS技术是介于2G和3G之间的技术，也被称为2.5G，它为实现从GSM向3G的平滑过渡奠定了基础。随着移动通信技术发展，3G、4G、5G技术均被研发出来，GPRS也逐渐被这些技术所取代。