物聯網通信技術
1.前言
- 通信技術是物聯網的基礎，萬物互聯離不開各種通信技術的支持，如果把物聯網比作資訊的物流系統，那么通信技術就是不同的交通運輸方式，通信技術的最終目的是連通感知終端與云平臺應用，
- 常見的通信技術可以分為有線通信和無線通信技術，有線通信技術與無線通信技術根據場景及技術特點，又細分出許多不同的標準，
2.有線通信技術
- Ethernet（以太網）是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準，以太網路使用CSMA/CD（載波監聽多路訪問及沖突檢測）技術，
- 常見的串口協議有RS-232、RS-422、 RS-485等，RS-232是個人計算機上的通訊介面之一，由電子工業協會(Electronic IndustriesAssociation， EIA) 所制定的異步傳輸標準介面， RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊. 而RS-485則采用平衡傳輸，即差分傳輸方式，
- 通用串口總線(USB)是連接計算機系統和外部設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出介面的技術規范，被廣泛地應用與個人電腦和移動設備等資訊通訊產品，最新一代的USB是USB4，傳輸速度為40Gbit/s，USB在速度上遠比并行埠（例如EPP、 LPT）與串行介面（例如RS-232）等傳統電腦用標準總線快上許多， USB 1.1（ USB 2.0 FullSpeed）的最大傳輸速率為12Mbps， USB 2.0（ USB 2.0 HiSpeed）為480Mbps， USB 3.0（ USB 3.2Gen1） 為 5Gbps， USB 3.1（ USB 3.2 Gen2x1） 為 10Gbps，而USB 3.2（ USB 3.2 Gen2x2）更達20Gbps，
3.無線通信技術
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短距無線通信技術
藍牙（ Bluetooth）：是一種無線技術標準，可實作固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離資料交換（使用2.4-2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波），藍牙技術最初由電信巨頭愛立信公司于1994年創制，當時是作為RS232資料線的替代方案，藍牙可連接多個設備，克服了資料同步的難題， 如今藍牙由藍牙技術聯盟（ Bluetooth Special Interest Group，簡稱SIG）管理，藍牙技術聯盟在全球擁有超過25,000家成員公司，它們分布在電信、計算機、網路、和消費電子等多重領域， 藍牙 5.0 在低功耗模式下具備更快更遠的傳輸能力，傳輸速率是藍牙 4.2 的兩倍（速度上限為 2Mbps），有效傳輸距離是藍牙 4.2 的四倍（理論上可達 300 米），資料包容量是藍牙 4.2 的八倍，
Wi-Fi :是一種允許電子設備連接到一個無線局域網(WLAN)的技術，通常使用2.4G UFH或5G SHF ISM射頻頻段，最新的WIFI6支持9.6Gbps的傳輸速率以及低至20ms的時延，
Zigbee: ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術，這一名稱（又稱紫蜂協議）來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(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資訊，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路，ZigBee是一種短距離、低功耗的無線通信技術，特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低資料速率，廣泛應用于工業和智慧家庭領域，
Z-Wave：是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網路的短距離無線通信技術，作業頻帶為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調制方式，資料傳輸速率為9.6 kbps，信號的有效覆寫范圍在室內是30m，室外可超過100m，適合于窄寬帶應用場合， Z-Wave技術設計用于住宅、照明商業控制以及狀態讀取應用，例如抄表、照明及家電控制、 HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等，
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蜂窩移動網路
5G網路是第五代移動通信網路，其峰值理論傳輸速度可達10Gbps,比4G網路的傳輸速度快數百倍，舉例來說，一部1G電影可以在8秒之內下載完成，目前5G技術已經確定了8大關鍵能力指標：峰值速率達到20Gbps、用戶體驗資料率達到100Mbps、頻譜效率比IMT-A提升3倍、移動性達500公里/時、時延達到1毫秒、連接密度每平方公里達到10的6次方個、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達10Mbps，
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LPWA通信技術
SigFox:利用超窄帶UNB技術，傳輸功耗水平非常低，SigFox也是商用化速度較快的一個LPWAN網路技術，它采用超窄帶技術，使得網路設備消耗50微瓦的功率為雙向單向通信或100微瓦，這一協議由SigFox公司擁有，其創始人是法國企業家Ludovic Le Moan，主要打造低攻耗、低成本的無線物聯網專用網路，
LoRa： LoRa是LPWA通信技術中的一種，是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案，這一方案改變了以往關于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶提供一種簡單的能實作遠距離、長電池壽命、大容量的系統，進而擴展傳感網路，目前， LoRa主要在全球免費頻段運行，
NB-IoT: 是基于蜂窩的窄帶物聯網，其構建于蜂窩網路，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署GSM網路、UMTS網路或LTE網路，以降低部署成本、實作平滑升級， NB-IoT自身具備的低功耗、廣覆寫、低成本、大容量等優勢，使其可以廣泛應用于多種垂直行業，如遠程抄表、資產跟蹤、智能停車、智慧農業等，
eMTC: 是愛立信提出的無線物聯網解決方案，eMTC基于LTE接入技術設計了無線物聯網路特性，主要面對低速率、深度覆寫、低功耗、大連接的物聯網應用場景，
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無線通信技術對比
在未來的數百億個IoT連接中，網路容量要求將有所不同，根據業界的說法， 10％的節點需要高帶寬和高速通信技術，例如高速4G， 5G等， 30％的節點需要中速傳輸技術，主要技術是Cat.1和eMTC； 60％的節點需要低速連接技術，例如NB-IoT， LoRa等， 與NB-IoT相比， Cat.1在通信功能上具有更明顯的優勢， NB-IoT適用于僅傳輸少量資料且處于固定狀態的場景，典型的情況是三米（水表，電表，煤氣表），Cat.1不僅可以傳輸更大的資料，而且具有良好的移動性和語音功能，
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