物聯(lián)網(wǎng)10大無線短距離通信語言及技術(shù)

　　語言是人類最重要的交際工具，是人們進(jìn)行溝通交流的主要表達(dá)方式。在物聯(lián)網(wǎng)的時代當(dāng)機(jī)器需要交流的時候，也需要按照相互之間可以聽懂的語言進(jìn)行。今天，我們就來扒一扒那些在物聯(lián)網(wǎng)中比較常用的無線短距離通信語言及技術(shù)--華為Hilink協(xié)議、WiFi（IEEE 802.11協(xié)議）、Mesh、藍(lán)牙、ZigBee、Thread、Z-Wave、NFC、UWB、LiFi。

　　1.華為Hilink協(xié)議

　　去年12月，華為隆重推出自主研發(fā)的智能家居“三件套”—Hilink協(xié)議、Huawei-LiteOS系統(tǒng)以及IOT芯片。目前市場上各種網(wǎng)絡(luò)終端用戶互聯(lián)互通協(xié)議已是百家爭放，但相互之間似乎并不友好，相互孤立，各自閉門造車。Hilink協(xié)議被譽(yù)為是智能設(shè)備之間的“普通話”，它能夠自動發(fā)現(xiàn)設(shè)備并一鍵連接，同時兼容ZigBee、WiFi以及藍(lán)牙等協(xié)議。

　　2.WiFi/IEEE 802.11協(xié)議

　　WiFi，全稱Wireless-Fidelity，無線保真，是無線局域網(wǎng)（WLAN）中的一個標(biāo)準(zhǔn)。從1999年推出以來一直是是我們生活中較常用的訪問互聯(lián)網(wǎng)的方式之一。通常WiFi技術(shù)使用2.4GHz和5GHz周圍頻段，通過有線網(wǎng)絡(luò)外接一個無線路由器，就可以把有線信號轉(zhuǎn)換成WiFi信號。WiFi標(biāo)準(zhǔn)家族還有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n。

　　2016年WiFi聯(lián)盟最新公布的802.11ah WiFi標(biāo)準(zhǔn)—WiFi HaLow，使得WiFi可以被運(yùn)用到更多地方如：小尺寸、電池供電的可穿戴設(shè)備同時也適用于工業(yè)設(shè)施內(nèi)的部署，以及介于兩者之間的應(yīng)用。HaLow采用900MHz頻段，低于當(dāng)前WiFi的2.4GHz和5GHz頻段。更低功耗，同時HaLow的覆蓋范圍可以達(dá)到1公里，信號更強(qiáng)，且不容易被干擾。這些特點(diǎn)使得WiFi更加順應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展。

　　優(yōu)點(diǎn)：覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)傳輸速率快。

　　缺點(diǎn)：傳輸安全性不好，穩(wěn)定性差，功耗略高，組網(wǎng)能力差。

　　3.Mesh/IEEE 802.11s協(xié)議

　　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)，被稱為廉價“Last Mile“寬帶接入方案，它利用多跳無線網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為移動用戶提供寬帶接入。Mesh是WLAN與移動Ad Hoc（點(diǎn)對點(diǎn)）網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。與WLAN相比，各網(wǎng)絡(luò)終端之間可以對等的進(jìn)行直接通信，不再需要經(jīng)過AP（基站）轉(zhuǎn)發(fā)，且覆蓋范圍更大。與Ad Hoc相比，由于具有固定和電源充足的主干路由器，在移動性和功耗上可不用考慮太多。

　　優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)部署快，無需復(fù)雜配置；網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，任意節(jié)點(diǎn)壞了，不影響其他設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸；網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，可以和多種寬帶無線接入技術(shù)（如WLAN、WiMAX、UWB、3G等）相結(jié)合組成更大的多跳網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

　　缺點(diǎn)：具有一定的延遲性，不適于實時監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)容量有限。

　　4.藍(lán)牙/IEEE 802.15.1協(xié)議

　　藍(lán)牙技術(shù)最早始于1994，由瑞典愛立信研發(fā)。它采用調(diào)頻技術(shù)（Frequency-hopping Spread Spectrum），通信頻段為2.402GHz-2.480GHz。截止目前為止已經(jīng)更新了9個版本，分別為藍(lán)牙1.0/1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0/4.1/4.2，通信半徑從幾米到幾百米延伸。

　　在微信和百度云還不太普及的時候，我們總是習(xí)慣打開手機(jī)里的藍(lán)牙設(shè)備，把手機(jī)上好玩好看的東西分享給周圍的朋友。藍(lán)牙技術(shù)被廣泛的使用在手機(jī)，PDA等移動設(shè)備上，PC、GPS設(shè)備以及大量的無線外圍設(shè)備（藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙鍵盤等）。

　　藍(lán)牙技術(shù)也緊跟物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展腳步。最新的藍(lán)牙4.2數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbps、隱私功能更強(qiáng)大，Ipv6網(wǎng)絡(luò)支持。在智能家居領(lǐng)域，采用了Bultooth Smart技術(shù)的藍(lán)牙設(shè)備之間可以不通網(wǎng)絡(luò)就能實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的“對話”。由此可以解決突然斷網(wǎng)沒有了WiFi的情況下，智能家居設(shè)備們?nèi)詫⒖梢岳^續(xù)工作。

　　優(yōu)點(diǎn)：速率快、低功耗，安全性高。

　　缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)少，不適合多點(diǎn)布控。

　　5.ZigBee/802.15.4協(xié)議

　　Zigbee被正式提出來是在2003年，它的出現(xiàn)是為了彌補(bǔ)藍(lán)牙通信協(xié)議的高復(fù)雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規(guī)模太小等缺陷。名稱取自于蜜蜂，蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。

　　ZigBee可工作在三個頻段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(fèi)、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。

　　ZigBee采用自組網(wǎng)的方式進(jìn)行通信，也是無線傳感器網(wǎng)領(lǐng)域最為著名的無線通信協(xié)議。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某個傳感器的訊息從某條通信路徑無法順暢的傳遞出去時，動態(tài)路由器會迅速的找出另外一條近距離的信道傳輸數(shù)據(jù)，從而保證了信息的可靠傳遞。

　　ZigBee不算主流的無線通訊技術(shù)，但卻以其低功耗、低成本，低速率、高容量、長時間的電池壽命的特點(diǎn)深受一些廠家的追捧。例如，2015年小米推出的系列家庭智能產(chǎn)品，全都支持ZigBee通信，以及最近推出的小米溫濕度傳感器。

　　優(yōu)點(diǎn)：安全性高，功耗低，組網(wǎng)能力強(qiáng)，容量大，電池壽命長。

　　缺點(diǎn)：成本高，抗干擾性差，ZigBee協(xié)議沒有開源，通信距離短。
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