物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)中都包含著哪些通信技術

（文章來源：人人都是產(chǎn)品經(jīng)理）

通信技術主要是強調(diào)信息從信源到目的地的傳輸過程所使用的技術，還有一個問題是各種通信技術之間如何能協(xié)同工作呢？為此，國際標準化組織提出了開放系統(tǒng)互連參考模型OSI，也就是網(wǎng)絡分成了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。也就是這個偉大的標準最終形成了互聯(lián)網(wǎng)，以及無所不連的物聯(lián)網(wǎng)。

以太網(wǎng)（Ethernet）是一種局域網(wǎng)通信技術， IEEE組織的IEEE 802.3標準制定了以太網(wǎng)的技術標準，它規(guī)定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協(xié)議的內(nèi)容。以太網(wǎng)使用雙絞線作為傳輸媒介，在沒有中繼的情況下，最遠可以覆蓋200米的范圍。最普及的以太網(wǎng)類型數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mb/s，更新的標準則支持1KMb/s和10KMb/s的速率。

串口（Serial port）是一種非常通用的用于設備之間通信的接口，也廣泛用于設備以及儀器儀表之間的通信。常見的串口有RS-232（使用 25 針或 9 針連接器）和工業(yè)電腦應用的半雙工RS-485與全雙工RS-422。有線通信：Modbus，和同前面幾種通信技術不一樣，通常認為Modbus只是使用串行方式進行通信的應用層協(xié)議標準，它并不包含電氣方面的規(guī)范。

Modbus最初是Modicon于1979年為使用可編程邏輯控制器（PLC）通信而發(fā)表的，后來衍生出Modbus RTU，Modbus ASCII和Modbus TCP三種模式，前兩種所用的物理接口是上面介紹的串口，后一種使用Ethernet接口。Wi-Fi是一種無線局域網(wǎng)通信技術，全稱Wireless-Fidelity，無線保真，通信距離通常在幾十米。Wi-Fi的缺點是通信距離有限，穩(wěn)定性差，功耗較大，組網(wǎng)能力差。

藍牙（BlueTooth）是一種設備之間進行無線通信的技術，曾經(jīng)標準化為IEEE 802.15.1，現(xiàn)在藍牙技術聯(lián)盟（SIG）來負責維護其技術標準，藍牙標準最新版本藍牙5在2016年6月被宣布。藍牙使用短波特高頻（UHF）無線電波，經(jīng)由2.4至2.485GHz的ISM頻段來進行通信，通信距離從幾米到幾百米不等。

Bultooth Smart技術的藍牙設備之間可以直接“對話”。但是藍牙的缺點主要是其各個版本不兼容，安全性差（4.0以后得到改進），組網(wǎng)能力差，以及在2.4GHz頻率上的電波干擾問題等等。ZigBee被標準化為IEEE 802.15.4，工作頻段有三個：868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz，其中最后一個頻段世界范圍內(nèi)通用，16個信道，并且該頻段為免付費、免申請的無線電頻段。

三個頻段傳輸速率分別為20kbps，40kbps以及250kbps。但是實際中ZigBee遠沒有像Wi-Fi或者藍牙那樣得到廣泛的應用，這是由于它復雜，成本高，抗干擾性差，ZigBee協(xié)議沒有開源，以及和IP協(xié)議不的對接比較復雜等等又限制了它在實際中的應用。

LoRa來源于Long Range這個單詞，是一種長距離通信的通信技術。LoRa技術基于線性Chirp擴頻調(diào)制，延續(xù)了移頻鍵控調(diào)制的低功耗特性，但是大大增加了通信范圍。LoRa技術應用典型場景包括：超長電池壽命（幾年），節(jié)點之間長距離通信，低速率（如每小時只要傳遞幾次數(shù)據(jù)）。和NB-IoT技術一樣，也可以犧牲低功耗指標來提高速率。

GPRS是通用分組無線電服務（General Packet Radio Service）的縮寫，GPRS是終端和通信基站之間的一種遠程通信技術。最后，由于移動通信終端的普及，其成本已經(jīng)大大降低，因此在物聯(lián)網(wǎng)中采用GPRS通信技術，其硬件成本相比Wi-Fi或者ZigBee都有較大的優(yōu)勢。但是GPRS終端在通信時要使用電信運營商的基礎設施，因此需要繳納一定的費用，即數(shù)據(jù)流量費，這個服務費用限制了大量設備連接到網(wǎng)絡。

GPRS的速率較低，是另外一個問題。 GPRS通信質量受信號強弱影響較大，無信號覆蓋或者較弱的地方通信效果很差，可能影響業(yè)務的完成。NFC，Near-field communication，中文常翻譯為近場通信。NFC是一種短距高頻的無線電技術，屬于RFID技術的一種，工作頻率在13.56MHz，有效工作距離在20cm以內(nèi)。其傳輸速度有106Kb/s、212Kb/s或者424Kb/s三種。通過卡、讀卡器以及點對點三種業(yè)務模式進行數(shù)據(jù)讀取與交換。

但是NFC沒有其他無線通信那種無線信號被竊聽的風險，但是其NFC卡過于簡單以及被動式響應的設計也是不安全的因素。見到報道的風險例如：即NFC銀行卡內(nèi)的交易信息，很容易被其他讀卡器，甚至智能手機讀取。
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