當前位置:律師網大全 - 專利申請 - 物聯網無線技術LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、藍牙5.0技術盤點

物聯網無線技術LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、藍牙5.0技術盤點

LoRa

LoRa(長 距離)是由Semtech公司開發的壹種技術,典型工作頻率在美國是915MHz,在歐洲是868MHz,在亞洲是433MHz。LoRa的物理層 (PHY)使用了壹種獨特形式的帶前向糾錯(FEC)的調頻啁啾擴頻技術。這種擴頻調制允許多個無線電設備使用相同的頻段,只要每臺設備采用不同的啁啾和 數據速率就可以了。其典型範圍是2km至5km,最長距離可達15km,具體取決於所處的位置和天線特性。

LoRa芯片在整個產業鏈中處於基礎核心地位,重要性不言而喻。值得註意的是,目前美國Semtech公司是LoRa芯片的核心供應商,掌握著LoRa底層技術的核心專利。而Semtech的客戶主要有兩種,壹是獲得Semtech LoRa芯片IP授權的半導體公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP級芯片的廠商,包括微芯 科技 (Microchip)等。

Wi-Fi

Wi-Fi被廣泛用於許多物聯網應用案例,最常見的是作為從網關到連接互聯網的路由器的鏈路。然而,它也被用於要求高速和中距離的主要無線鏈路。

大多數Wi-Fi版本工作在2.4GHz免許可頻段,傳輸距離長達100米,具體取決於應用環境。流行的802.11n速度可達300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM頻段的802.11ac,速度甚至可以超過1.3Gb/s。

壹 種被稱為HaLow的適合物聯網應用的新版Wi-Fi即將推出。這個版本的代號是802.11ah,在美國使用902MHz至928MHz的免許可頻段, 其它國家使用1GHz以下的類似頻段。雖然大多數Wi-Fi設備在理想條件下最大只能達到100米的覆蓋範圍,但HaLow在使用合適天線的情況下可以遠達1km。

802.11ah 的調制技術是OFDM,它在1MHz信道中使用24個子載波,在更大帶寬的信道中使用52個子載波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供寬 範圍的數據速率。在大多數情況下100kb/s到數Mb/s的速率足夠用了——真正的目標是低功耗。Wi-Fi聯盟透露,它將在2018年前完成 802.11ah的測試和認證計劃。

針對物聯網應用的另外壹種新的Wi-Fi標準是802.11af。它旨在使用從54MHz到698MHz範圍內的電視空白頻段或未使用的電視頻道。這些頻道 很適合長距離和非視距傳輸。調制技術是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每個6MHz信道的最大數據速率大約為24Mb/s,不過在更低的 VHF電視頻段有望實現更長的距離。

ZigBee

ZigBee,也稱紫蜂,是壹種低速短距離傳輸的無線網上協議,底層是采用IEEE 802.15.4標準規範的媒體訪問層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網上節點、支持多種網上拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。ZigBee是物聯網的理想選擇之壹。

雖然ZigBee壹般工作在2.4GHz ISM頻段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz頻段中使用。在2.4GHz頻段中數據速率是250kb/s。它可以用在點到點、星形和網格配置中,支持多達254個節點。與其它技術壹樣,安全性是通過AES-128加密來保證的。ZigBee的壹個主要優勢是有預先開發好的軟件應用配 置文件供具體應用(包括物聯網)使用。最終產品必須得到許可。

ZigBee技術所采用的自組織網是怎麽回事?舉壹個簡單的例子就可以說明這個問題,當壹隊傘兵空降後,每人持有壹個ZigBee網絡模塊終端,降落到地面後,只要他們彼此間在網絡模塊的通信範圍內,通過彼此自動尋找,很快就可以形成壹個互聯互通的ZigBee網絡。而且,由於人員的移動,彼此間的聯絡還會發生變化。因而,模塊還可以通過重新尋找通信對象,確定彼此間的聯絡,對原有網絡進行刷新。這就是自組織網。

NB-IoT

窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬物互聯網絡的壹個重要分支。NB-IoT構建於蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低部署成本、實現平滑升級。

NB-IoT是IoT領域壹個新興的技術,支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接,也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至少10年,同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。

藍牙5.0

藍牙是壹種無線傳輸技術,理論上能夠在最遠 100 米左右的設備之間進行短距離連線,但實際使用時大約只有 10 米。其最大特色在於能讓輕易攜帶的移動通訊設備和電腦,在不借助電纜的情況下聯網,並傳輸資料和訊息,目前普遍被應用在智能手機和智慧穿戴設備的連結以及智慧家庭、車用物聯網等領域中。新到來的藍牙 5.0 不僅可以向下相容舊版本產品,且能帶來更高速、更遠傳輸距離的優勢。

  • 上一篇:臺灣專利在哪裏申請?臺灣專利制度介紹
  • 下一篇:哥特和朋克
  • copyright 2024律師網大全