モノのインターネット(IOT)共通のモノのインターネット通信技術の概要-ワイヤレスの章①

序文:IOT通信技術の概要-有線

序文

通信技術はモノのインターネットの基礎であり、さまざまな通信技術のサポートなしにすべてのインターネットを分離することはできません。モノのインターネットを物流情報システムと比較すると、通信技術は別の交通手段です。テクノロジーに関係なく、最終的な目標は、センシング端末をクラウド側のプラットフォームアプリケーションに接続することです。
一般的な通信技術は、有線通信技術と無線通信技術に分けることができます。有線技術と無線技術は、シーンと技術的特性に応じて、多くの異なる規格に細分されます。

無線通信技術モジュール
近距離無線通信技術②セルラー
モバイルネットワーク
③LPWA通信技術④
無線通信技術比較

近距離無線技術の比較:
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近距離無線技術
-Bluetooth Bluetooth技術はデバイス間の無線接続のグローバル標準であり、エリクソンに勤務した1994年にJaap Haartsen博士によって発明されました。
もともとは、RS-232の代わりにBluetoothを使いたかったのですが、その後、エリクソン、ノキア、インテル、IBM、東芝が共同でBluetooth Special Interest Groupを設立し、Bluetoothテクノロジーを徹底的に活用しました。
Bluetoothは、無線で短距離(最大328フィートまたは100メートル)でデータを送信します。干渉のため、ほとんどのデバイス間の距離は30フィートに制御されています。Bluetoothワイヤレス伝送周波数は2.4〜2.485GHZで、スペクトラム拡散、周波数ホッピング全二重信号に属しています。Bluetoothワイヤレスには、電波を送信するデバイスを接続するためのチップ回路とソフトウェアプログラムが必要です。それは統一された通信規格を持っているので、Bluetooth技術が広く使われるのを助けます。そのため、携帯電話、自動車、医療機器、健康診断機器などに幅広く使用されています。モノのインターネットの開発においてBluetoothが重要な役割を果たすことが広く期待されています。
利点:高速、低消費電力、高セキュリティ。
欠点:ネットワークノードが少なく、マルチポイント制御には適していません。

短距離無線技術 -Wi -Fi:
Wi-Fiは、電子機器を無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)に接続できるようにする技術で、通常2.4G UHF(超高周波)または5G SHF(超高周波)ISM無線を使用します。周波数帯域。
ワイヤレスインターネットアクセスは、単にワイヤレスインターネットアクセスと理解でき、ほとんどすべてのスマートフォン、タブレット、ラップトップが、今日最も広く使用されているワイヤレスネットワーク伝送技術であるWi-Fiインターネットアクセスをサポートしています。
Wi-Fi信号は、自宅のADSL、セル内のブロードバンドなどの有線ネットワークによっても提供されます。ワイヤレスルーターが接続されていれば、有線信号をWi-Fi信号に変換できます。
利点:カバレッジが広く、データ転送速度が速い。
短所:伝送セキュリティの低下、安定性の低下、わずかに高い電力消費、ネットワーク機能の低下。

③近距離無線技術-ZigBee
ZigBeeは主に近距離のさまざまな電子機器間で使用され、データ伝送速度は高くありません。ZigBeeという名前は、蜂のコロニーが生存と発達のために使用する通信方法に由来し、蜂はジグザグの形で踊ることによって、新しく発見された食物源の位置、距離、方向を共有しています。ジグビーアライアンスは2001年8月に設立されました。2002年の後半に、Invensys、三菱、モトローラ、フィリップスセミコンダクターズの4つの巨人が共同でZigBeeアライアンスに参加し、ZigBeeと呼ばれる次世代の無線通信規格を開発することを発表しました。これまでのところ、このアライアンスには約27のメンバー企業があります。これらすべての企業は、ZigBee物理およびメディアコントロールレイヤー技術標準の開発を担当するIEEE 802.15.4ワーキンググループに参加しました。ZigBeeアライアンスは、ネットワーク層の上に合意を形成する責任があります。現在、標準配合作業は完了しています。ZigBeeプロトコルは、Bluetooth、高速パーソナルエリアネットワーク、802.11xワイヤレスLANよりもシンプルで実用的です。ZigbeeはBluetoothの兄弟とも言え、2.4 GHz帯域を使用し、周波数ホッピング技術を使用しています。Bluetoothと比較して、ZigBeeはよりシンプルで低速で、電力とコストが低くなっています。基本速度は250kb / sで、28kb / sにすると伝送距離を134mまで拡大でき、より高い信頼性が得られます。さらに、254ノードでネットワーク化できます。Bluetoothよりもゲーム、家庭用電化製品、楽器、ホームオートメーションアプリケーションをサポートできます。人々は、産業用監視、センサーネットワーク、家庭用監視、セキュリティシステム、おもちゃの分野でZigBeeのアプリケーションを拡大することを期待しています。ZigBeeの技術的特徴には、主に次の部分が含まれます。データ転送速度が遅い。低伝送アプリケーションに焦点を当てた、わずか10kb / s〜250kb / s。低消費電力。低電力スタンバイモードでは、通常の5号乾電池2本で6ヶ月以上使用できます。これはZigBeeサポーターが常に誇りに思っているユニークな利点でもあります。低コスト。ZigBeeのデータ転送速度が低く、プロトコルがシンプルであるため、コストが大幅に削減されます。ZigBeeの開発に積極的に投資しているモトローラとフィリップスは、2003年に正式にチップを発売しました。フィリップスは、ホストで使用されるチップのコストと他の端末製品のコストがBluetoothよりも競争力があると予測しています。ネットワーク容量が大きい。各ZigBeeネットワークは最大255台のデバイスをサポートできます。つまり、各ZigBeeデバイスは別の254台のデバイスに接続できます。有効範囲が狭い。実際の送信電力のサイズとさまざまなアプリケーションモードに応じて、有効なカバレッジ範囲は10〜75mで、基本的に通常の家庭またはオフィス環境をカバーできます。動作周波数帯域は柔軟です。使用される周波数帯域は、2.4GHz、868MHz(ヨーロッパ)、915MHz(米国)で、すべてライセンスフリーの帯域です。ZigBee Allianceの現在の想定によると、ZigBeeのターゲット市場には、主にPC周辺機器(マウス、キーボード、ゲームジョイスティック)、家庭用電化製品(TV、VCR、CD、VCD、DVDおよびその他のデバイスのリモートコントロールデバイス)、および家庭が含まれます。インテリジェント制御(照明、ガス計測制御、アラームなど)、玩具(電子ペット)、医療(モニターとセンサー)、産業用制御(モニター、センサー、自動制御機器)などの非常に幅広い分野。

④:近距離無線技術-Z-Wave
Z-Waveは、無線周波数、低コスト、低消費電力、高信頼性に基づいた新しい近距離無線通信技術であり、ネットワークに適しています。動作周波数帯域は908.42MHzです。 )〜868.42MHz(ヨーロッパ)、FSK(BFSK / GFSK)変調を使用、データ伝送速度は9.6 kbps、有効な信号カバレッジは屋内で30m、屋外で100mを超えることができ、ナローブロードバンドアプリケーションに適しています。
Z-Waveテクノロジーは、メーター読み取り、照明および家電制御、HVAC、アクセス制御、盗難防止、火災検知などの住宅用、照明用商業制御およびステータス読み取りアプリケーション向けに設計されています。
Z-Waveテクノロジーが最初に設計されたとき、それはスマートホームワイヤレス制御の分野に位置付けられていました。小さなデータ形式の伝送を使用すると、40kb / sの伝送速度で十分に対応でき、初期には9.6kb / sの伝送速度も使用されていました。他の同様のワイヤレス技術と比較して、それは比較的低い伝送周波数、比較的長い伝送距離、そして一定の価格上の利点を持っています。
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転載: blog.csdn.net/weixin_45948002/article/details/105474035