物联网 最适合物联网联网的是哪一种技术

物联网应用程序必须进行大量的设备间和云数据传输。在当地近端建立雾操作架构可以有效地减少传输量和延迟，而无线通信是实现完整连接能力的关键。如何为应用程序系统选择正确的无线技术将是设计成功的关键。

物联网的成功取决于可以连接到世界各地的设备，无线通信将成为实现这一目标的主要手段。有很多种无线标准。如何做出适当的选择？

目前，物联网在手机上随处可见，蜂巢网络，Wi-Fi、蓝牙（Blutooth）众所周知，等待通信技术。还有一些其他技术，无论是新技术还是新技术，都为物联网应用提供了另一种选择。这些因素将决定如何选择技术，因为应用程序不同，如范围、数据需求、安全性和功率需求、电池使用寿命和目标市场。

功耗是选择无线标准时的关键考虑因素。是电池充电还是插板充电？电池充电设备必须尽可能节能，限制更换电池或给电池充电的必要性。电池类型也是一个重要的考虑因素。如果您想使用按钮电池来操作设备，并且几年没有更换（如温度传感器），则此选择将与预期的定期充电（如手表）设备大不相同。

数据率也是一个重要的考虑因素。需要在设备和用户的手机、云或中央枢纽之间传输多少数据？一些无线通信技术的吞吐量高于其他技术，因此选择适当的设计至关重要。例如，多媒体流程应用程序需要比健康跟踪器更高的吞吐量。

根据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很大比例。设备通信的频率会影响设备穿透墙壁和建筑物的能力，以及信号传输的总距离。一般来说，低频率可以更好地穿透墙壁和建筑物，而不是高频率。

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；或中程农业监视器；（m），如智能家居；或短程（cm），如健康跟踪器。

最后，检查网络拓扑，或者设备如何相互连接，为用户提供数据或控制环境也至关重要。是否会有一个中央枢纽通信所有设备？这些设备会直接与用户的移动设备通信吗？或者，每个设备都能在网格配置中相互通信吗？

有了这么多的连接选项，选择最佳选择就更难了。接下来，让我们详细讨论这些选项以及它们如何与特定设备相关联。

IEEE 802.11/Wi-Fi
对开发人员而言，Wi-Fi连接通常是一种常见的选择，特别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数据传输速率可以从1开始Mbit/s到Gbit/s，里程可达300m。对于Wi-Fi对于物联网来说，最大的挑战是电池寿命有限。Wi-Fi供应商正在努力降低新功能和新标准Wi-Fi但正式推向市场需要一段时间。最新的IEEE 802.11ah标准使用915MHz数据率低至300kbit/s，最高里程可达1km，其新特性可将电池寿命延长到数月甚至数年。

标准：IEEE 802.11

频率：2.4GHz和5GHz带宽频率为915MHz

里程：300m，使用IEEE 802.11ah标准高达1km

数据率：1Mbit/s~7Gbit/s

Bluetooth
蓝牙作为短程通信的主要标准之一，在许多消费品市场中发挥着重要作用。蓝牙预计将成为可穿戴产品的主要技术。

哪种技术最适合物联网？

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。可穿戴心率监测器将数据上传到云服务器，或手机遥控门锁将状态信息发送存公司，这是许多物联网应用程序的两个案例，可以通过蓝牙技术实现。

低功耗蓝牙（BLE）是物联网应用的重要协议，它提供了类似蓝牙的里程，但大大降低了功耗。不过，BLE该设计不为了文件传输，而是为了小块数据。由于其在智能手机和许多其他行动设备上的广泛集成，在使用个人设备时具有许多技术优势。最新版本的互联网协议将允许低功耗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（BLE）

数据率：1Mbit/s（BLE）

6LoWPAN
6LoWPAN(低功耗无线个人局域网IPv6)适用于低功耗、处理性能有限的设备。它旨在为小型设备提供物联网连接，如纽扣电池传感器。该标准仅定义为802.15.数据链路层和TCP/IP有效适应层可插入堆栈之间。

整个协议堆栈仍然没有全面的标准。此外，目前还没有针对6的目标LoWPAN认证解决方案。由于数据链路层中有多种可选模式，不同制造商开发的解决方案无法在网络层中相互操作。尽管如此，这些解决方案可以指定为6LoWPAN网络，而在不同网络中驻留的6LoWPAN设备可以通过互联网使用（Internet）只要它们使用相同的通信方式Internet应用程序协议。6LoWPAN设备也可以基于任何基础IP通信服务器或设备，包括Wi-Fi和以太网设备。

6LoWPAN通信协议仍然是一项全新的协议。初始安装是2.4GHz、868MHz和916MHz的ISM频段。由于802.15.4技术(网络拓扑、大型网络、可靠通信和低功耗操作)和IP6.通信技术的优势LoWPAN处于有利地位，可以促进云连接传感器市场、低数据率应用和功耗敏感应用的不断发展。

标准：RFC6282

频率:适用于包括智能蓝牙(2)在内的其他网络媒体.4GHz）或ZigBee或低功耗RF（sub~1GHz）

里程：N/A

数据率：N/A

Thread
有一个基于家居智能环境的基础IP的IPv6网络协议是基于6的LowPAN的Thread。这个由Thread Group2014年中发布的免授权协议基于各种标准，包括无线空中接口协议IEEE802.15.4、IPv6和6LoWPAN，它为物联网提供了弹性基础IP解决方案。现有的IEEE802.15.4协议工作，Thread支持使用IEEE802.15.4收发器网络，能处理250个节点，具有较高的认证和加密能力。一个相对简单的软件升级可以让用户在现有IEEE802.15.4设备上运行Thread。

标准：Thread（基于IEEE 802.15.4和6LowPAN）

频率：2.4GHz（ISM）

里程：N/A

数据率：N/A

ZigBee
作为网状网络，ZigBee（也使用IEEE 802.15.4）主要在2.4GHz的ISM但它也支持868MHz和916MHz的ISM频段。尽管ZigBee最高数据传输率可达250kbit/s，但实际应用程序的数据传输率往往要低得多。节能模式使按钮电池运行几年。

这个标准由ZigBee Alliance定义了802.15.协议层高于数据链路层，并提供了一些应用程序函数库。ZigBee在智能电网领域的应用非常成功。

尽管ZigBee标准有一个IP但它与主要应用领域的公共函式库分离，并没有得到广泛的应用。ZigBee网络需要云连接的应用级网关。网关作为节点实现，是的ZigBee网络的一部分同时通过以太网或Wi-Fi来执行TCP/IP堆栈。

ZigBee PRO和ZigBee远程控制（RF4CE），还有其他可用的ZigBee配置文件的应用程序需求是在有限的区域和100个m在家庭环境或建筑中，数据率相对较低，不需要频繁的数据交换。

标准：基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0

频率：2.4GHz

里程：10~100m

数据率：250kbit/s

SigFox
Sigfox就里程而言，它是一种远距离技术Wi-Fi蜂巢网络之间。它使用ISM在一个非常狭窄的频段内与连接对象传输数据，而无需获得许可。对于许多只需要低层次数据传输的操作小电池的机器（M2M）就应用程序而言，Wi-Fi传输里程太短，蜂巢网络成本高，功耗大。Sigfox使用一种称为超窄频（UNB）该技术解决了低数据传输的问题，每秒10到1000。

标准：Sigfox

频率：900MHz

里程：30_{50km(乡村环境)，3}10km(城市环境)

数据率：10~1000bit/s

NFC
近场通讯（NFC）它是一种能够在电子设备之间实现简单安全双向互动的技术，特别适用于智能手机，使消费者能够进行非接触式支付交易，访问数字内容，连接电子设备。本质上，它扩展了非接触式卡技术的功能，使设备不超过4cm在距离内共享信息。

标准：ISO/IEC 18000~3

频率：13.56MHz（ISM）

里程：10cm

数据率：100~420kbit/s

LoRa
LoRaWAN目标是广域网（WAN）为支持物联网，应用程序旨在为低功耗广域网提供各种功能M2M、智能城市和工业应用的低成本行动安全双向通信。优化低功耗，支持数百万设备的大型网络，数据率为0.3kbit/s到50kbit/s。

标准：LoRaWAN

频率：不同

里程：2~5km(乡村环境)，15km(城市环境)

数据率：0.3~50kbit/s

迈向物联网新时代 雾运算技术恰逢其时

许多需要物联网通信的新兴应用程序将依赖于基于云的设备之间的有效信息传输。然而，在许多情况下，这将产生大量不必要的数据通信。使用当地附近部署的通信中心可以更有效地处理延迟。雾操作是支持设备有效通信的绝佳选择。

显然，无论使用哪种连接，将数据传输到云中都会产生带宽、存储、延迟和成本消耗。因此，有一种趋势–使边缘节点/网关更加智能，雾运算可以通过将云扩展到设备的位置来实现这一目标。使用这样的模式具有多重优势，因为它可以降低成本和功率，生成超低延迟，进行实时分析，且使边缘具有高级安全性能。

为应用系统筛选正确的通讯标准将是决定解决方案与其他设备和人员互通的关键点。通常，不存在简单的“一个标准适合所有”的解决方案，并且将需要多个无线通信组合来确保解决方案能够与外部世界进行互动。在许多应用程序中，我们可以看到多个标准的整合，从整合6LoWPAN的802.15.4，到蓝牙智能（LE）、蓝牙4.0、再到Wi-Fi。
WiFi网络编程
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物联网沟通的语言-物联网通信协议
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