物联网通信标准分类 谁最有优势？

物联网实现的是万物互联的局面，在时代真的来临之际出现了各种各样的通信标准，比如 IEEE 802.11 / Wi-Fi、 Bluetooth 蓝牙、6LoWPAN等。在这些标准中，哪一种通信标准最适用于物联网？

物联网（IoT）的成功取决于可连接至世界各地的设备，而无线通信将成为实现这一目标的主要手段。无线标准种类繁多，该如何做出恰当的选择？

目前，物联网的身影在手机上随处可见，蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等通讯技术已是众所周知。还有一些其他的技术，无论是否新技术，都为物联网应用提供了另一种选择。由于应用程序各不相同，范围、数据需求、安全性和功率需求、电池使用寿命和目标市场等，这些因素将决定如何对技术进行选择。

选择无线标准时，功耗是一个关键的考虑因素。设备是电池充电还是插板充电呢？电池充电的设备必须尽可能节约能源，限制更换电池或给电池充电的必要性。电池的类型也是一个重要的考虑因素。如果想使用硬币电池来运行设备，且几年时间都不进行更换（如温度传感器），那么，这个选择将与预期定期充电（如手表）的设备有很大的不同。

数据率也是一个重要的考虑因素。有多少数据需要在设备和用户的手机、云端或中央枢纽之间进行传输？某些无线通信技术的吞吐量比其他技术高，因此，进行适当的设计选择至关重要。例如，多媒体流应用程序需要比健康追踪器更高的吞吐量。

根据所预期的传输距离和设备的物理位置，频率和传输功率在设计决策中占了很大的比例。设备通信的频率将影响设备穿透墙壁和建筑物的能力，以及信号可以传播的总距离。一般而言，相比高频率，低频率可以更好地穿透墙壁和建筑物。

此外，还需要考虑设备需要发送数据的距离。由于应用程序的差异，可能需要远程（km），如远程农业监视器;或中程（m），如智能家居;或短程（cm），如健康跟踪器。

最后，查看网络拓扑，或设备如何彼此连接以给用户提供数据或控制环境，这一点也至关重要。是否会有一个中央枢纽，使所有的设备都与之通信？这些设备会直接与用户的移动设备通讯么？或者，每个设备都能在网格配置中相互通信么？

有了这么多的连接选项，于是更难抉择出最佳选择。接下来，让我们详细地探讨这些选项，以及它们如何与特定的设备相关联。

对于开发人员而言，Wi-Fi连接通常是一个常见的选择，尤其是在家居产品和许多消费环境中，Wi-Fi可谓无处不在。根据IEEE标准，Wi-Fi的数据传输速率可以从1 Mbps到Gbps，里程可达300 m。对于Wi-Fi 和 IoT来说，最大的挑战是电池续航时间有限。Wi-Fi供应商正使用新功能和新标准，努力降低Wi-Fi功耗，但需要一段时间才能正式推向市场。最新的IEEE 802.11 ah标准——使用915 MHz频谱，数据率低至300 kbps，最高里程可达1 km，其新特性可将电池寿命延长至数月甚至数年。

标准：IEEE 802.11

频率：2.4GHz 和5GHz带宽频率为915 MHz

里程：高达300m——使用IEEE 802.11ah标准高达1km

数据率：1 Mbps~7 Gbps

作为主要的短程通信标准之一，蓝牙在许多消费品市场中的地位已经变得举足轻重。预计，蓝牙将成为可穿戴产品的主要技术。

蓝牙将无线配件与智能手机或平板电脑连接起来，并可作为互联网网关使用。可穿戴式心率监测器将数据上传至云端服务器，或手机遥控的门锁向安全公司发送状态信息，这是众多物联网应用的两个案例，而这些应用都可以通过蓝牙技术来实现。

低功耗蓝牙 （BLE—智能蓝牙）是物联网应用的重要协议，它提供了与蓝牙类似的里程，却大幅降低了功耗。不过，蓝牙智能/BLE的设计并不针对文件传输，而是更适合小块数据。由于其在智能手机和许多其他移动设备上进行了广泛的整合，故而在个人设备上使用时有很多技术上的优势。互联网协议支持的最新版本将允许智能蓝牙传感器直接访问互联网。

标准：蓝牙4.2核心规范

频率：2.4GHz （ISM）

里程：50-150m （智能蓝牙/BLE）

数据率：1Mbps（智能蓝牙/BLE）

6LoWPAN（低功耗无线个人区域网络的IPv6）适用于低功耗且处理性能有限的设备。它旨在为小设备提供IoT连接，如硬币电池供电的传感器。该标准只定义了802.15.4数据链路层和TCP/IP栈之间可插入的有效适应层。

对于整个协议栈，仍然没有全面的标准。此外，目前还不存在针对6LoWPAN解决方案的认证程序。由于数据链路层中有多种可选模式，不同的制造商开发的解决方案在网络层无法互操作。尽管如此，这些解决方案可以被指定为6LoWPAN网络，而在不同网络中驻留的6LoWPAN设备可以通过Internet进行通信，只要它们使用相同的Internet应用程序协议。6LoWPAN设备还可以与任何基于IP的服务器或设备进行通信，包括Wi-Fi和以太网设备。

6LoWPAN通信协议仍然是一个全新的协议。初始安装是2.4 GHz、868MHz和916MHz的ISM波段。由于802.15.4技术 （网状网络拓扑、大型网络、可靠的通信和低功耗操作）和IP通信技术的优势，6LoWPAN处在一个有利的位置，可以推动不断发展的云连接传感器市场、低数据率应用和能量敏感型应用程序向前发展。

标准：RFC6282

频率：适用于其他多种网络媒体，包括智能蓝牙 （2.4 GHz）或ZigBee或低功耗RF（sub-1GHz）

里程：N/A

数据率：N/A