Prefácio: Visão geral da tecnologia de comunicação IOT com fio
Prefácio
A tecnologia da comunicação é a base da Internet das Coisas, e a Internet de Tudo não pode ser separada sem o apoio de várias tecnologias de comunicação. Se a Internet das Coisas for comparada a um sistema logístico de informações, a tecnologia da comunicação é um modo de transporte diferente. Independentemente da tecnologia, o objetivo final é conectar o terminal de detecção ao aplicativo da plataforma do lado da nuvem.
As tecnologias de comunicação comuns podem ser divididas em tecnologias de comunicação com fio e tecnologias de comunicação sem fio. A tecnologia com fio e a tecnologia sem fio são subdivididas em muitos padrões diferentes de acordo com a cena e as características técnicas.
Módulo de tecnologia de comunicação sem fio : technology
tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance network
rede móvel celular
technology tecnologia de
comunicação LPWA ④ comparação de tecnologia de comunicação sem fio
Curto alcance comparação tecnologia sem fio:
① de curto alcance da tecnologia sem fios - o Bluetooth :
Bluetooth é um padrão global para conectividade sem fio entre dispositivos, pelo Dr. Jaap Haartsen invenção em 1994, quando ele trabalhou na Ericsson.
Originalmente, eu queria usar o Bluetooth em vez do RS-232. Mais tarde, Ericsson, Nokia, Intel, IBM e Toshiba formaram em conjunto um Bluetooth Special Interest Group para usar a tecnologia Bluetooth em profundidade.
O Bluetooth transmite dados por curtas distâncias por rádio, até 328 pés ou 100 metros.Por causa da interferência, a distância entre a maioria dos dispositivos é controlada a 30 pés. A frequência de transmissão sem fio Bluetooth está entre 2.4 ~ 2.485GHZ, que pertence ao espectro de propagação, sinal full-duplex com salto de frequência. O sistema sem fio Bluetooth requer circuitos de chip e programas de software para conectar dispositivos a transmitir ondas de rádio. Possui um padrão de comunicação unificado, que ajuda a tecnologia Bluetooth a ser amplamente utilizada. Portanto, é amplamente utilizado em telefones celulares, automóveis, equipamentos médicos e equipamentos de testes de saúde. É amplamente esperado que o Bluetooth desempenhe um papel fundamental no desenvolvimento da Internet das Coisas.
Vantagens: taxa rápida, baixo consumo de energia, alta segurança.
Desvantagens: menos nós de rede, não adequados para controle multiponto.
Technology Tecnologia sem fio de curto alcance-Wi-Fi:
Wi-Fi é uma tecnologia que permite que dispositivos eletrônicos se conectem a uma rede local sem fio (WLAN), geralmente usando rádio ISM 2.4G UHF (frequência ultra alta) ou 5G SHF (frequência ultra alta) Banda de frequência.
O acesso à Internet sem fio pode ser simplesmente entendido como acesso à Internet sem fio. Quase todos os smartphones, tablets e laptops oferecem suporte ao acesso à Internet Wi-Fi, que é a tecnologia de transmissão de rede sem fio mais usada atualmente.
O sinal Wi-Fi também é fornecido pela rede com fio, como ADSL em casa, banda larga na célula, etc., desde que um roteador sem fio esteja conectado, o sinal com fio pode ser convertido em um sinal Wi-Fi.
Vantagens: ampla cobertura e rápida taxa de transferência de dados.
Desvantagens: baixa segurança de transmissão, baixa estabilidade, consumo de energia um pouco maior e recursos de rede ruins.
Tecnologia sem fio de curto alcance-ZigBee :
O ZigBee é usado principalmente entre vários dispositivos eletrônicos a uma curta distância e a taxa de transmissão de dados não é alta. O nome ZigBee deriva do método de comunicação usado pela colônia de abelhas para sobrevivência e desenvolvimento.As abelhas compartilham a localização, a distância e a direção das fontes alimentares recém-descobertas, dançando na forma de ZigZag. A Aliança ZigBee foi criada em agosto de 2001. No segundo semestre de 2002, os quatro gigantes da Invensys, Mitsubishi, Motorola e Philips Semiconductors anunciaram em conjunto sua adesão à ZigBee Alliance para desenvolver o padrão de comunicação sem fio de última geração chamado ZigBee. Até agora, a aliança tem cerca de 27 empresas membros. Todas essas empresas participaram do grupo de trabalho IEEE 802.15.4 responsável pelo desenvolvimento de padrões técnicos da camada de controle físico e de mídia do ZigBee. A Aliança ZigBee é responsável por formular acordos acima da camada de rede. Atualmente, o trabalho de formulação padrão foi concluído. O protocolo ZigBee é mais simples e prático do que o Bluetooth, a rede de área pessoal de alta taxa ou a LAN sem fio 802.11x. Pode-se dizer que o Zigbee é um irmão do Bluetooth, que usa a banda de 2,4 GHz e a tecnologia de salto de frequência. Comparado com o Bluetooth, o ZigBee é mais simples, mais lento e mais baixo em termos de energia e custo. Sua taxa básica é de 250kb / s.Quando reduzido para 28kb / s, o alcance da transmissão pode ser expandido para 134m e obtém-se maior confiabilidade. Além disso, ele pode ser conectado em rede com 254 nós. Ele suporta aplicativos de jogos, eletrônicos de consumo, instrumentos e aplicativos de automação residencial melhor que o Bluetooth. As pessoas esperam expandir a aplicação do ZigBee nos campos de monitoramento industrial, redes de sensores, monitoramento doméstico, sistemas de segurança e brinquedos. As características técnicas do ZigBee incluem principalmente as seguintes partes: Baixa taxa de transmissão de dados. Apenas 10kb / s ~ 250kb / s, com foco em aplicações de baixa transmissão. Baixo consumo de energia. No modo de espera de baixa energia, duas baterias secas normais nº 5 podem ser usadas por mais de 6 meses. Essa é também uma vantagem única da qual os apoiadores do ZigBee sempre se orgulharam. Baixo custo Como a taxa de transmissão de dados do ZigBee é baixa e o protocolo é simples, o custo é bastante reduzido; A Motorola e a Philips, que estão investindo ativamente no desenvolvimento do ZigBee, lançaram oficialmente chips em 2003. A Philips estima que o custo dos chips usados no host e o custo de outros produtos de terminal serão mais competitivos que o Bluetooth. A capacidade da rede é grande. Cada rede ZigBee pode suportar até 255 dispositivos, o que significa que cada dispositivo ZigBee pode ser conectado a outros 254 dispositivos. O alcance efetivo é pequeno. O alcance efetivo da cobertura é de 10 a 75m, dependendo do tamanho da potência de transmissão real e de vários modos de aplicação diferentes, que podem basicamente cobrir o ambiente doméstico ou do escritório. A faixa de frequência de trabalho é flexível. As bandas de frequência usadas são 2.4GHz, 868MHz (Europa) e 915MHz (Estados Unidos), todas livres de licença. De acordo com as atuais premissas da ZigBee Alliance, os mercados-alvo da ZigBee incluem principalmente periféricos para PC (mouse, teclado, joystick de jogo), dispositivos eletrônicos de consumo (dispositivos de controle remoto na TV, videocassete, CD, VCD, DVD e outros dispositivos) e em casa Controle inteligente (iluminação, controle de medição de gás e alarme, etc.), brinquedos (animais de estimação eletrônicos), assistência médica (monitores e sensores), controle industrial (monitores, sensores e equipamentos de controle automático) e outros campos muito amplos.
Wireless: Tecnologia sem fio de curto alcance-Z-Wave : O
Z-Wave é uma tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance emergente, baseada em radiofrequência, baixo custo, baixo consumo de energia, alta confiabilidade e adequado para a rede.A faixa de frequência de trabalho é 908.42MHz (Estados Unidos ) ~ 868.42MHz (Europa), usando a modulação FSK (BFSK / GFSK), a taxa de transmissão de dados é de 9,6 kbps, a cobertura efetiva do sinal é de 30m em ambientes fechados e pode exceder 100m em ambientes externos, adequada para aplicações de banda larga estreita.
A tecnologia Z-Wave foi projetada para aplicações residenciais, de controle comercial de iluminação e de leitura de status, como leitura de medidores, controle de iluminação e eletrodomésticos, HVAC, controle de acesso, anti-roubo e detecção de incêndio.
Quando a tecnologia Z-Wave foi originalmente projetada, ela foi posicionada no campo do controle sem fio doméstico inteligente. Usando transmissão em formato de dados pequenos, a taxa de transmissão de 40kb / s é suficiente para lidar com ela, e até usou a taxa de transmissão de 9,6kb / s nos primeiros dias. Comparado com outras tecnologias sem fio semelhantes, possui uma frequência de transmissão relativamente baixa, distância de transmissão relativamente longa e uma certa vantagem de preço.
