- 物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)盤(pán)點(diǎn) 藍(lán)牙/WiFi/Zigbee誰(shuí)能成主流？

　　Weightless

　　Weightless是以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為目標(biāo)的一系列開(kāi)放無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它有三種不同的版本，分別對(duì)應(yīng)LPWAN市場(chǎng)中的不同細(xì)分領(lǐng)域。

　　最 簡(jiǎn)單的版本是用于低成本應(yīng)用的Weightless-N。這個(gè)版本的目標(biāo)是單工或單向用途，如傳感器監(jiān)視。它工作在不到1Gb的免許可ISM頻段。調(diào)制采 用的是使用跳頻技術(shù)的差分BPSK，可最大程度地減少干擾。具有完整簽權(quán)功能的128位AES加密是這種技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵特性。由于是低數(shù)據(jù)速率和窄帶寬通 道，傳輸距離可達(dá)5km。

　　無(wú)線技術(shù)一覽表

　　如果需要更高性能的雙向通信，Weightless-P也許是最好的選擇。它同時(shí)使用了頻分多址（FDMA）和時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)，可管理訪問(wèn)多個(gè) 12.5kHz寬的信道。這種技術(shù)使用GMSK和交錯(cuò)QPSK調(diào)制，數(shù)據(jù)速率范圍可從低速的200b/s一直到100kb/s。典型的最大傳輸距離約為 2km。在安全方面支持AES-128/256加密和簽權(quán)。

　　第三個(gè)版本是Weightless-W，旨在工作在電視的空白頻段?？瞻最l段是以前在470MHz至790MHz范圍內(nèi)被電視臺(tái)使用的那些6MHz寬信道。它可以達(dá)到1kb/s至10Mb/s的數(shù)據(jù)速率，具體取決于鏈路預(yù)算。在非視距條件下最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)5km以上。

　　Wi-Fi

　　Wi-Fi被廣泛用于許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，最常見(jiàn)的是作為從網(wǎng)關(guān)到連接互聯(lián)網(wǎng)的路由器的鏈路。然而，它也被用于要求高速和中距離的主要無(wú)線鏈路。

　　大多數(shù)Wi-Fi版本工作在2.4GHz免許可頻段，傳輸距離長(zhǎng)達(dá)100米，具體取決于應(yīng)用環(huán)境。流行的802.11n速度可達(dá)300Mb/s，而更新的、工作在5GHz ISM頻段的802.11ac，速度甚至可以超過(guò)1.3Gb/s。

　　一 種被稱(chēng)為HaLow的適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的新版Wi-Fi即將推出。這個(gè)版本的代號(hào)是802.11ah，在美國(guó)使用902MHz至928MHz的免許可頻段， 其它國(guó)家使用1GHz以下的類(lèi)似頻段。雖然大多數(shù)Wi-Fi設(shè)備在理想條件下最大只能達(dá)到100米的覆蓋范圍，但HaLow在使用合適天線的情況下可以遠(yuǎn) 達(dá)1km。

　　802.11ah 的調(diào)制技術(shù)是OFDM，它在1MHz信道中使用24個(gè)子載波，在更大帶寬的信道中使用52個(gè)子載波。它可以是BPSK、QPSK或QAM，因此可以提供寬 范圍的數(shù)據(jù)速率。在大多數(shù)情況下100kb/s到數(shù)Mb/s的速率足夠用了——真正的目標(biāo)是低功耗。Wi-Fi聯(lián)盟透露，它將在2018年前完成 802.11ah的測(cè)試和認(rèn)證計(jì)劃。

　　針 對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的另外一種新的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)是802.11af。它旨在使用從54MHz到698MHz范圍內(nèi)的電視空白頻段或未使用的電視頻道。這些頻道 很適合長(zhǎng)距離和非視距傳輸。調(diào)制技術(shù)是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每個(gè)6MHz信道的最大數(shù)據(jù)速率大約為24Mb/s，不過(guò)在更低的 VHF電視頻段有望實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的距離。

　　WirelessHART

　　這是得到廣泛使用的高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器（HART）工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無(wú)線版本，主要用于過(guò)程監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、樓宇自動(dòng)化和交通運(yùn)輸領(lǐng)域。該技術(shù)基于流行的IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)是802.15.4e。

　　WirelessHART在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上增加了一個(gè)時(shí)間同步網(wǎng)格協(xié)議。除了網(wǎng)格拓?fù)渫?，它也能采用星形配置。WirelessHART使用TDMA和時(shí)隙跳信道（TSCH）技術(shù)，最多可訪問(wèn)個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　ZigBee

　　ZigBee是物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇之一。

　　雖 然ZigBee一般工作在2.4GHz ISM頻段，但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz頻段中使用。在2.4GHz頻段中數(shù)據(jù)速率是250kb/s。它可以用在點(diǎn)到點(diǎn)、星形 和網(wǎng)格配置中，支持多達(dá)216個(gè)節(jié)點(diǎn)。與其它技術(shù)一樣，安全性是通過(guò)AES-128加密來(lái)保證的。ZigBee的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是有預(yù)先開(kāi)發(fā)好的軟件應(yīng)用配 置文件供具體應(yīng)用（包括物聯(lián)網(wǎng)）使用。最終產(chǎn)品必須得到許可。

　　Z-Wave

　　Z- Wave是一種單一來(lái)源的私有無(wú)線技術(shù)。工作在908.42MHz的ISM頻段。它使用高效的GFSK，可實(shí)現(xiàn)9600b/s或40kb/s的數(shù)據(jù)速率； 在某些應(yīng)用中甚至可達(dá)100kb/s。典型的功率電平是1mW（0dBm），最大覆蓋范圍約30米，取決于具體應(yīng)用環(huán)境。Z-Wave可以用于點(diǎn)到點(diǎn)鏈路 或節(jié)點(diǎn)數(shù)最多232個(gè)的星形配置中。在安全性方面，它采用AES-128加密措施。這種技術(shù)必須獲得許可才能在商用產(chǎn)品中使用。

　　從 文中這張表，我們可以快速地對(duì)文中提到的這12種技術(shù)進(jìn)行比較。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)包羅萬(wàn)象，涉及工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等各行各業(yè)，應(yīng)用的需求也各不相 同。因此，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)長(zhǎng)尾市場(chǎng)，我們可以肯定，任何標(biāo)準(zhǔn)都不會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，我們可以針對(duì)具體應(yīng)用很方便地找到一種最恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)來(lái)與之對(duì)應(yīng)。