物聯網與無線傳輸技術

05-13

隨著萬物互聯時代的到來，物與物之間的連接方式也在不斷發展和更新。如果說，感測器是物聯網的觸覺，那麼，無線傳輸就是物聯網的神經系統，將遍布物聯網的感測器連接起來。在物聯網出現以前，網路的接入需求主要體現在PC、移動終端對互聯網的接入需求。如今，隨著物聯網技術的發展，無線接入不僅僅體現在PC、移動終端對網路的連接需求，還有工業生產環境下物與物之間的連接需求。

上表以速率、距離兩個維度來分析目前主流的無線接入技術。縱向是速率，橫向是接入狀態，包括距離、速率、功耗以及是否處於授權頻段。

遠距離無線傳輸技術包括2G、3G、4G、NB-IoT、Sigfox、LoRa；近距離無線傳輸技術包括WIFI、藍牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC。遠距離無線傳輸技術的信號覆蓋範圍一般在幾公里到幾十公里；近距離無線傳輸技術的信號覆蓋範圍則一般在幾十厘米到幾百米之間。

近距離無線傳輸技術主要應用在區域網，比如家庭網路、工廠車間聯網、企業辦公聯網；遠距離無線傳輸技術主要應用在遠程數據的傳輸，如智能電錶、智能物流、遠程設備數據採集等。

在物聯網領域，大多數感測器都是嵌入在晶元中，網路傳輸模塊的能耗低，且功率小，主要以近距離無線連接為主。特別在工廠內部，無數的生產設備、物料和智能終端都需要利用Wifi、藍牙、Zigbee這些近距離無線技術實現互聯。但在有些業務中，近距離無線傳輸無法滿足需求。比如，企業需要對客戶產品的使用狀態進行監控並實時的傳回數據。在重工企業，對遠程設備使用狀態的監控十分重要。因此，需要利用遠距離無線傳輸技術實現數據的回傳。這個時候企業可以選擇3G、4G這樣的蜂窩通信技術，也可以選擇LoRa、Sigfox、NB-IoT這樣的低功耗廣域網傳輸技術。

不同層次物聯網應用的無線傳輸需求

第一，高功耗、高速率的廣域網傳輸技術，如2G、3G、4G蜂窩通信技術，這類傳輸技術適合於GPS導航與定位、視頻監控等實時性要求較高的大流量傳輸應用。

第二，低功耗、低速率的廣域網傳輸技術，如Lora、Sigfox、NB-IoT等，這類傳輸技術適合於遠程設備運行狀態的數據傳輸、工業智能設備及終端的數據傳輸等。

第三、高功耗、高速率的近距離傳輸技術，如WIFI、藍牙，這類傳輸技術適合於智能家居、可穿戴設備以及M2M之間的連接及數據傳輸。

第四，低功耗、低速率的近距離傳輸技術，如ZigBee。這類傳輸技術適合區域網設備的靈活組網應用，如熱點共享等。

目前，物聯網無線傳輸技術的發展趨勢是以低功耗廣域網路為主。可以預計，在未來的幾年時間，以Lora、Sigfox、NB-IoT為代表的低功耗廣域網路傳輸技術將逐漸成為物聯網傳輸層連接技術的主流。

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