一文讀懂無線通信技術(shù)分類

無線技術(shù)正在迅速發(fā)展，并在人們的生活中發(fā)揮越來越大的作用。而隨著無線應(yīng)用的增長，各種技術(shù)和設(shè)備也會(huì)越來越多，也越來越依賴于無線通信技術(shù)。本文盤點(diǎn)下物聯(lián)網(wǎng)中無線通信主要的技術(shù)。

無線通信技術(shù)分類

美國通信委員會(huì)（FCC）分類

2015年，美國通信委員會(huì)（FCC， Federal Communications Commission）技術(shù)咨詢委員會(huì)（TAC，Technological Advisory Council）網(wǎng)絡(luò)安全工作組在一份白皮書中提到了將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)分成了以下四類：

Mobile/WAN，Wide Area Network - 移動(dòng)廣域網(wǎng)絡(luò)，覆蓋范圍大

WAN，Wide Area Network - 廣域網(wǎng)，覆蓋范圍大，非移動(dòng)技術(shù)

LAN，Local Area Network - 局域網(wǎng)，覆蓋范圍相對較小，如住宅、建筑或園區(qū)

PAN，Personal Area Network - 個(gè)域網(wǎng)，覆蓋范圍從幾厘米到幾米不等 主要的無線技術(shù)及分類如下表所示：

不知為何，F(xiàn)CC TAC將Sigfox歸入了LAN，而LoRaWAN歸入了WAN。Sigfox與LoRaWAN都同屬于LPWAN領(lǐng)域中的窄帶技術(shù)，都是可以廣域覆蓋。Weightless SIG在LPWAN領(lǐng)域中主推的將會(huì)是Weightless-P。NB-IoT也沒有列入其中。新的技術(shù)在不斷出現(xiàn)，也在不斷地重塑物聯(lián)網(wǎng)市場的格局。

KEYSIGHT分類

在KEYSIGHT的一份PPT中《Low Power Wide Area Networks，NB-IoT and the Internet of Things》，將IoT無線技術(shù)做了比較詳細(xì)的劃分，如下圖所示：

相關(guān)術(shù)語如下：

NFC，Near Field Communication - 近場通信

WPAN， Wireless Personal Area Network - 無線個(gè)域網(wǎng)

WHAN，Wireless Home Area - 無線家用網(wǎng)絡(luò)

WFAN，Wireless Field （or Factory） Area - 無線現(xiàn)場（或工廠）域網(wǎng)絡(luò)

WLAN，Wireless Local Area - 無線局域網(wǎng)

WNAN，Wireless Neighbourhood Area - 無線鄰域網(wǎng)

WWAN，Wireless Wide Area - 無線廣域網(wǎng)

LPWAN，Low Power Wide Area Network - 低功耗廣域網(wǎng)

KEYSIGHT按照10cm、5km、100km通信范圍或距離，將無線通信技術(shù)分成了三大類。

近距離和遠(yuǎn)距離

從上面的分類可以看出無線通信技術(shù)基本都還是以覆蓋范圍或通信的距離來分類的。小編稍加整理，將通信技術(shù)分成近距離和遠(yuǎn)距離通信技術(shù)兩大類，如下圖所示：

窄帶廣域是這兩年發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域，NB-IoT和LoRa在中國的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行。近距離的無線通信技術(shù)相對成熟，產(chǎn)業(yè)鏈比較完善。

國際電機(jī)電子工程學(xué)會(huì)（IEEE）

國際電機(jī)電子工程學(xué)會(huì)定義了一些標(biāo)準(zhǔn)，如關(guān)于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)，也成為了一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。這些主要的標(biāo)準(zhǔn)有：

IEEE 802.11 Wireless LAN （WLAN） & Mesh （Wi-Fi certification）

IEEE 802.15 Wireless PAN

IEEE 802.15.1 Bluetooth certification

IEEE 802.15.3 High-Rate wireless PAN （e.g.， UWB， etc.）

IEEE 802.15.4 Low-Rate wireless PAN （e.g.， ZigBee， WirelessHART， MiWi， etc.）

IEEE 802.15.6 Body area network IEEE 802.11 定義了用于在900MHz、2.4GHz、3.6GHz、5GHz和60GHz頻段實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)（WLAN）計(jì)算機(jī)通信的一組媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規(guī)范，也是現(xiàn)在無線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.15 規(guī)定了無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WPAN）標(biāo)準(zhǔn)，有10個(gè)主要的領(lǐng)域。 IEEE 802.11ah ，又稱為”Wi-Fi HaLow“，是定義在900MHz免授權(quán)頻段的WLAN網(wǎng)絡(luò)。相比2.4GHz和5GHz的Wi-Fi，功耗更低，距離更遠(yuǎn)。11ah可用于包括大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用。 IEEE 802.15.4c ，中國的WPAN，增加了新的RF頻譜規(guī)格：314-316 MHz， 430-434 MHz， 779-787 MHz IEEE 802.11p ，這個(gè)通信協(xié)議主要用在車用電子的無線通信上。是在IEEE 802.11基礎(chǔ)上的擴(kuò)充延伸，主要面向智能運(yùn)輸系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相關(guān)應(yīng)用。 IEEE 802.15.4是低速率無線個(gè)域網(wǎng)（LR-WPAN）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 它是ZigBee、ISA100.11a，WirelessHART、MiWi和Thread等技術(shù)的基礎(chǔ)，這些技術(shù)都通過開發(fā)在IEEE 802.15.4中未定義的上層進(jìn)一步擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)。 另外，它可以與6LoWPAN一起使用來定義上層。

結(jié)束語

對技術(shù)的分類不一而論，簡單易于接受的是從通信距離或范圍的角度分。有些無線通信技術(shù)又都是相對而存在的，如廣域?qū)拵Ш蛷V域窄帶、高速率和低速率，這些都是適應(yīng)不同的應(yīng)用需求而存在的。在選擇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)，不僅僅考慮到距離，還有頻段、功耗、數(shù)據(jù)速率、安全以及網(wǎng)絡(luò)部署等因素。