Im Internet der Dinge entwickelt sich die drahtlose Kommunikationstechnologie über kurze Entfernungen ständig weiter und wird immer innovativer. Die drahtlose Kurzstreckenkommunikationstechnologie wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt. Die eine ist LPWAN (Low-Power Wide-Area Network, Low-Power Wide Area Network), die oft als Wide Area Network-Kommunikationstechnologie bezeichnet wird. Die andere Kategorie sind drahtlose Kurzstrecken-Kommunikationstechnologien wie Zigbee, WiFI und Bluetooth. Erläutern wir diese drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikationstechnologien im Einzelnen.
Drahtlose Kurzstreckenkommunikations-Netzwerktechnologie
1. Zigbee
Der Name ZigBee stammt von dem achtstelligen Tanz der Bienen. Bienen fliegen und tanzen mit ihren Flügeln im Zickzack, um ihren Artgenossen mitzuteilen, wo sich Pollen befindet. Auf diese Weise bilden sie ein Kommunikationsnetz in der Gruppe. Die ZigBee-Technologie eignet sich für automatische Steuerungs- und Fernsteuerungsbereiche und kann in verschiedene Geräte integriert werden.
Norm: 802.15.4
Frequenz: 868MHz-868,6MHz, 902MHz-928MHz und 2,4GHz-2,4835GHz
Datenrate: 20kbps, 40kbps und 250kbps
Kommunikationsentfernung: 20-350m
Sicherheit: Mittel
Anwendungsszenarien: Industrieautomobile, Landwirtschaft, medizinische Versorgung, Smart Home
Vorteile: geringer Stromverbrauch, niedrige Kosten, geringe Latenz, große Netzwerkkapazität, kurze Entfernungen, Unterstützung von Mash-Netzwerken
Nachteile: Schwache Fähigkeit, Mauern zu durchdringen, höhere Kosten, geringe Fähigkeit zur Selbstorganisation des Netzes, schwache Anti-Interferenz-Leistung
2. Wifi
Die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie WiFi-Verbindungen sind für viele Entwickler oft eine Priorität, insbesondere angesichts der Beliebtheit von WiFi in Heimumgebungen innerhalb lokaler Netzwerke. Die bestehende Infrastruktur ist nicht nur eindeutig, sondern auch umfangreich und bietet eine schnelle Datenübertragung und die Möglichkeit, große Datenmengen zu verarbeiten.
Standard: Basierend auf 802.11n
Frequenz: 2,4GHz, 5GHz Frequenzband
Datenrate: 600 Mbit/s maximal, 150-200 Mbit/s (typisch).
Kommunikationsentfernung: 20-300m
Sicherheit: niedrig
Anwendungsszenarien: intelligente Häuser, intelligente Busse, U-Bahnen, Parks
Vorteile: große Reichweite, einfache Anwendung, geringe Kosten
Nachteile: begrenzte Kommunikationsdistanz, hohe Sicherheitsrisiken, geringe Stabilität, hoher Stromverbrauch und schlechte Netzwerkfähigkeit
1. Bluetooth
Die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie Bluetooth verwendet Hochfrequenz-Funkwellen mit kurzen Baudraten (UHF) und nutzt die Frequenzsprungtechnologie, um dem Signalschwund zu widerstehen; schnelle Frequenzsprünge und die Kurzpakettechnologie können Gleichkanalstörungen reduzieren und die Übertragungssicherheit gewährleisten; die Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierungstechnologie kann die Auswirkungen des Zufallsrauschens bei der Fernübertragung reduzieren; die FM-Modulation kann verwendet werden, um die Komplexität der Geräte zu reduzieren usw.
Standard: Bluetooth 4.2 Kernspezifikationen
Frequenz: 2,4 bis 2,485GHz
Kommunikationsentfernung: 10-300m
Datenrate: 1Mbps
Sicherheit: hoch
Anwendungsszenarien: Mobiltelefone, Smart Homes, Wearables
Vorteile: geringer Stromverbrauch, niedrige Latenzzeit, Unterstützung komplexer Netzwerke, intelligente Verbindung
Nachteile: kurze Übertragungsdistanz, durchschnittliche Übertragungsrate, inkompatible Protokolle zwischen verschiedenen Geräten, schlechte Vernetzungsmöglichkeiten und Probleme mit Funkwellenstörungen auf der 2,4-GHz-Frequenz