1.前言
最近對物聯網產品自組網技術選型,找到合適的組網技術,讓產品自行組網并完成資料的傳輸,
2.引數對比

3.優缺點描述
3.1.藍牙
優點:
(1)低功率,便于電池供電設備作業
(2)便宜,可以應用到低成本設備上,降低產品的成本
(3)同時支持文本、圖片、音視頻的傳輸
(4)傳輸速率快,低延時
缺點:
(1)傳輸距離有限
(2)穿透性能差
(3)不同設備間協議不兼容
(4)聯網耗時比較久
3.2.LoRa
優點:
(1)傳輸距離遠:靈敏度-148dBm,通訊距離可達幾千米
(2)作業能耗低:Aloha方法有資料時才連接,電池可作業幾年
(3)組網節點多:組網方式靈活,可以連接多個節點
(4)抗干擾性強:協議里面有LBT的功能,基于aloha的方式,有自動的頻點跳轉和速率自適應功能
(5)低成本:非授權頻譜,節點/終端成本低
缺點:
(1)頻譜干擾:隨著LoRa的不斷發展,LoRa設備和網路部署不斷增多,相互之間會出現一定的頻譜干擾,
(2)需要新建網路:LoRa在布設程序中,需要用戶自己組建網路,
(3)有效負載較小:LoRa傳輸資料有效負載比較小,有位元組限制,
3.3.WiFi
優點
(1)靈活性和移動性:無線局域網在無線信號覆寫區域內的任何一個位置都可以接入網路,連接到無線局域網的用戶可以移動且能同時與網路保持連接,
(2)安裝便捷:一般只要安裝一個或多個接入點設備,就可建立覆寫整個區域的局域網路,
(3)故障定位容易:無線網路很容易定位故障,只需更換故障設備即可恢復網路連接,
缺點
(1)性能:無線局域網依靠無線電波進行傳輸,這些電波通過無線發射裝置進行發射,而建筑物、車輛、樹木和其他障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,影響網路的性能,
(2)速率:無線信道的傳輸速率低,最大傳輸速率為54Mb/s,只適合于個人終端和小規模網路應用,
3.4.NB-IOT
優點:
(1)海量接入:相同基站覆寫條件下,NB-IoT 技能是其它無線技能接入數的 50 至 100 倍,現有NB-IoT網路單小區基站可接入5萬個終端設備,這樣的超大連接能使物聯網真正做到“萬物互聯”,
(2)功耗較低:NB-IoT有三種不同的省電模式:PSM模式、DRX模式、eDRX模式,設備可以根據自己的需求選擇省點模式,達到功耗最小的目的,可以延長電池的使用壽命,在針對許多使用電池供電的設備和局面,NB-IoT 的低功耗特性能夠保證設備續航時間,從幾個月大幅提升到幾年,因此大大降低了頻繁更換電池帶來的不便,
(3)覆寫超強:NB-IoT 的覆寫能力是 LTE 的 100 倍,NB-IoT網路具有超大覆寫范圍與超強穿透能力,這樣不但能夠滿足地廣人稀地區的大范圍覆寫需求,同樣適用于對深度覆寫有要求的地下應用,
(4)成本低廉:NB-IoT支持在現有的LTE網路上改造,大大的降低了網路建設成本,NB-IoT 無需重新建網,射頻和天線也基本上都能夠復用,再 NB-IoT 低功耗、低帶寬和低速率的特性,同樣降低了芯片和模組成本,
缺點:
(1)資料傳輸少:基于低功耗,導致 NB-IoT 只能傳輸少了資料;
(2)通信成本高:除了 NB-IoT 通信模塊的價格之外,運營商還將收取運營費用;
(3)技術并不成熟:雖然 NB-IoT 技術被大范圍應用,但在實際應用程序中,經常出現各類故障,導致通信中斷;
3.5.ZigBee
優點:
(1)低功耗:作業模式下,ZigBee技術的傳輸速率低,傳輸資料量很小,因此信號的收發時間很短,其次,在非作業模式情況下,ZigBee的節點處于休眠狀態,設備搜索延遲一般為30ms,休眠激活時延為15ms,活動設備接入信道時延為15 ms,由于作業時間較短,收發資訊功耗較低且采用了休眠模式,使得ZigBee節點非常省電,
(2)低時延:ZigBee回應速度較快,一般從睡眠轉入作業狀態只需要15ms,節點連接進入網路只需30ms,進一步節省了電能,相比較藍牙需要3-10秒,WIFI需要3秒,
(3)網路容量大:ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸的特點使得它非常適宜支持簡單器件,ZigBee定義了兩種器件:全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD),對于全功能器件,要求它支持所有的49個引數,而對于簡化功能器件,在最小配置時只要求他支持38個引數,一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話, 可以按3種方式作業,分別是個域網協調器、協調器或器件,而簡化功能器件只能與全功能器件通話,僅用于非常簡單的應用,一個ZigBee的網路節點最多包括有255個ZigBee網路節點,其中有一個是主控(Master)設備,其余則是從屬(Slove)設備,若是通過網路協調器(Network Coordinator),整個網路可以支持超過64000個ZigBee網路節點,再加上各個網路協調器可以相互連接,整個ZigBee的網路節點的數目將是十分可觀,
(4)高安全:ZigBee提供了資料完整性檢查和鑒權功能,在資料傳輸程序中提供了三級安全性,第一級實際是無安全方式,對于某種應用,如果安全并不重要或者上層已經提供了足夠的安全保護,器件就可以選擇這種方式來轉移資料,對于第二級的安全級別,器件可以使用接入控制清單(ACL)來防止非法器件來獲取資料,在這一級不采取加密措施,第三級安全級別在資料傳輸程序中,采用AES的對稱密碼,AES可以用來保護資料凈荷和防止攻擊者冒充合法用戶,
(5)免執照頻段:ZigBee設備物理層采用工業、科學、醫療(ISM)頻段,
(6)資料傳輸可靠:ZigBee的媒質傳入控制層(MAC層)采用talk-when-ready的碰撞避免機制,在這種完全確認的資料傳輸機制下,當有資料傳送需求時則立刻發送,發送的每個資料分組都必須等待接收方的確認訊息,并進行確認資訊回復,若沒有得到確認資訊的回復就表示發生了沖突,將重傳一次,采用這種方法可以提高系統資訊傳送的可靠性,ZigBee為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送資料時競爭和沖突,同時,ZigBee針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和休眠狀態激活的時延都非常短,
缺點:
(1)成本:目前ZIGBEE芯片出貨量比較大的TI公司,芯片其成本均在2~3美金左右,再考慮到其他外圍器件和相關2.4G射頻器件,成本難以低于10美金,
(2)通信穩定性:目前國內Zigbee技術主要采用ISM頻段中的2.5G頻率,其衍射能力弱,穿墻能力弱,家居環境中,即使是一扇門,一扇窗,一堵非承重墻,也會讓信號大打折扣,
(3)自組網能力:Zigbee技術的主要特點是支持自組網能力強,自恢復能力強,因此,對于井下定位,停車場車位定位,室外溫濕度采集,污染采集等應用非常具有吸引力,然而,對于智能家居的應用場景中,開關,插座,窗簾的位置一旦固定,一直不變,自組網的優點也就不復存在,但是自組網所耗費的時間和資源卻依舊高昂,
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