Le tecnologie di comunicazione dell'Internet degli oggetti comprendono la comunicazione wireless a lunga distanza e la comunicazione wireless a breve distanza. Questo articolo parlerà della tecnologia di rete per la comunicazione wireless a breve distanza. Con l'innovazione continua della tecnologia di comunicazione wireless dell'Internet degli oggetti, si vedono comunemente tecnologie di comunicazione wireless a breve distanza come Zigbee, WiFi, Bluetooth e LoRa.
Tecnologia di rete per comunicazioni wireless a breve distanza
1. Tecnologia di comunicazione LoRa
È un tipo di tecnologia di comunicazione LPWAN. È una soluzione di trasmissione wireless a lunghissima distanza basata sulla tecnologia dello spettro diffuso adottata e promossa dalla società Semtech negli Stati Uniti. Questa soluzione modifica il precedente compromesso tra distanza di trasmissione e consumo energetico, fornendo agli utenti un sistema semplice in grado di raggiungere una lunga distanza, una lunga durata della batteria e una grande capacità, espandendo così la rete di sensori. Attualmente, LoRa opera principalmente nelle bande di frequenza libere di tutto il mondo, tra cui 433, 868, 915 MHz, ecc.
Standard: LoRaWAN
Frequenza: 433, 868, 915 MHz
Distanza di comunicazione: 3-8 km
Velocità di trasmissione dati: 30kb/s~180kb/s [a seconda del prodotto stesso e della distanza di comunicazione].
Sicurezza: elevata
Scenari di applicazione: campi petroliferi, lettura remota dei contatori
Vantaggi: basso consumo energetico, lunga distanza di comunicazione, supporto di più metodi di rete
Svantaggi: interferenze di spettro. Con l'aumento della diffusione dei dispositivi e delle reti LoRa, si verificherà una certa interferenza di spettro tra di essi.
2. Tecnologia di comunicazione ZigBee
Il nome ZigBee deriva dalla danza a otto caratteri delle api. Le api si affidano al volo e allo zig-zag delle loro ali per comunicare la posizione del polline alle loro compagne. In questo modo, formano una rete di comunicazione nel gruppo. La tecnologia ZigBee è adatta ai settori del controllo automatico e del controllo remoto e può essere incorporata in vari dispositivi.
Standard: 802.15.4
Frequenza: 868MHz-868,6MHz, 902MHz-928MHz e 2,4GHz-2,4835GHz
Velocità di trasmissione dati: 20kbps, 40kbps e 250kbps
Distanza di comunicazione: 20-350 m
Sicurezza: Medio
Scenari applicativi: automobili industriali, agricoltura, assistenza medica, smart home.
Vantaggi: basso consumo energetico, basso costo, bassa latenza, grande capacità di rete, breve distanza, supporto della rete Mash
Svantaggi: scarsa capacità di penetrare i muri, costo più elevato, scarsa capacità di auto-organizzazione della rete, scarse prestazioni anti-interferenza.
3. Tecnologia di comunicazione Wifi
Le connessioni WiFi con tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio sono spesso una priorità per molti sviluppatori, soprattutto vista la popolarità del WiFi negli ambienti domestici all'interno delle reti locali. Oltre a essere chiaramente indicata, l'infrastruttura esistente è ampia e fornisce un trasferimento veloce dei dati e la capacità di elaborare grandi quantità di dati.
Standard: Basato su 802.11n
Frequenza: banda di frequenza 2.4GHz, 5GHz
Velocità di trasmissione dati: 600 Mbps massimo, 150-200Mbps (tipico).
Distanza di comunicazione: 20-300 m
Sicurezza: bassa
Scenari di applicazione: case intelligenti, autobus intelligenti, metropolitane, parchi
Vantaggi: ampia copertura, facile da usare, basso costo
Svantaggi: distanza di comunicazione limitata, elevati rischi per la sicurezza, scarsa stabilità, elevato consumo energetico e scarse capacità di rete.
4. Tecnologia di comunicazione Bluetooth
La tecnologia di comunicazione wireless a breve distanza Bluetooth utilizza onde radio ad alta frequenza a breve baud (UHF) e si avvale della tecnologia di salto di frequenza per resistere al fading del segnale; il salto di frequenza veloce e la tecnologia a pacchetti brevi possono ridurre le interferenze di co-canalizzazione e garantire l'affidabilità della trasmissione; la tecnologia di codifica a correzione di errore in avanti può ridurre l'impatto del rumore casuale durante la trasmissione a lunga distanza; la modulazione FM può essere utilizzata per ridurre la complessità delle apparecchiature, ecc.
Standard: Bluetooth 4.2 Specifiche di base
Frequenza: da 2,4 a 2,485GHz
Distanza di comunicazione: 10-300 m
Velocità di trasmissione dati: 1Mbps
Sicurezza: elevata
Scenari applicativi: telefoni cellulari, case intelligenti, dispositivi indossabili
Vantaggi: bassa potenza, bassa latenza, supporto per reti complesse, connessione intelligente
Svantaggi: distanza di trasmissione ridotta, velocità di trasmissione media, protocolli incompatibili tra dispositivi diversi, scarse capacità di rete e problemi di interferenza delle onde radio alla frequenza di 2,4 GHz.
Parole chiave in questo articolo: Tecnologia di comunicazione LoRa, RTU LoRa di livello industriale