飞灵干资讯丨如何选择适合自己的无线通讯方式

万物互联时代,越来越多的物体将接入互联网,打通端到端、端到端云的连接。 这些连接可以使用各种通信链路来实现。 在智能物联网应用中,工程师常常对NB-IoT/LoRa/ZigBee/Wi-Fi等无线连接方式感到困惑。 哪一款最合适? 哪一种可以让项目开发事半功倍? 以下是选择无线通信方法时需要考虑的因素。

1. 传输基础知识

距离:障碍物或开放空间下节点到网关的距离。

速率:传输了多少数据?

实时:可接受的响应延迟是多少?

功耗:可能需要电池寿命、能源效率、交流连接。

容量:一定范围内的网络节点和设备的数量。

环境:工厂内的危险环境、暴露在天气、噪音或电子设备电磁干扰下的室外环境等。

通讯方式:单向或双向通讯。

2. 附加功能

升级:是否需要远程升级。

网络拓扑:星型、网状或其他拓扑。

安全性:是否需要加密或身份验证? 数据安全有哪些要求?

二次开发:是否需要二次开发? 是否使用单芯片解决方案?

开发平台:需要操作系统吗? 还需要什么软件?

3.其他

成本:设计、制造或互联网接入服务费。

频段:许可频段或免许可频段。

下面简单介绍一下NB-IoT/LoRa/ZigBee/Wi-Fi之间的区别:

窄带物联网

NB-IoT是物联网领域的一项新兴技术,支持广域网中低功耗设备的蜂窝数据连接,也称为低功耗广域网(LPWAN)。 NB-IoT支持待机时间长、网络连接要求高的设备的高效连接。 NB-IoT设备的电池寿命可以长达10年,而且还可以提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖,可以覆盖一个小区内数万个节点。

洛拉

LoRa(长距离)是 Semtech 开发的扩频调制技术。 典型工作频率在美国为 915MHz,在欧洲为 868MHz,在亚洲为 433/470MHz。 其典型范围为 2 公里至 5 公里,最大距离可达 15 公里,具体取决于位置和天线特性。

紫蜂

ZigBee 是物联网的理想选择之一。 ZigBee是一种无线连接,可以工作在3个频段:2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行),传输速率高达250kbit/s、20kbit/s和 40kbit/s 分别。 速度,它的传输距离与功耗挂钩,大功率模块甚至可以达到几公里。 ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。

无线上网

Wi-Fi 广泛应用于许多物联网用例中,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。 然而,它也用于需要高速和中距离的主要无线链路。 大多数Wi-Fi版本运行在2.4GHz免许可频段,传输距离可达100米,具体取决于应用环境。 流行的 802.11n 的速度高达 300Mb/s,而工作在 5GHz ISM 频段的较新的 802.11ac 甚至可以超过 1.3Gb/s。

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传输距离

NB-IoT>LoRa>ZigBee>WIFI

在功耗方面

WIFI>LoRa≈ZigBee≈NB-IoT,后三者只能用电池供电

传输速率

WIFI>ZigBee>LoRa>NB-IoT

目前WIFI的优点是应用广泛,可以传输音频和视频,已经普及到千家万户; ZigBee的优点是功耗低、组网方便; LoRa的优点是通信距离远、功耗低; 而NB-IoT的优点是使用运营商网络,不需要部署网关,功耗低,不受距离限制。 然而,这三种技术都有各自的优点和缺点。 没有一种技术能够完全满足物联网的所有要求。 它们广泛应用于不同的行业,并且各有其优点。

常见问题:

1、飞凌嵌入式FCU1101产品上的zigbee模块WLT2408NZ来自小王。 除我们网关以外的其他模块不能保证是小王品牌,无法与小王通讯。 如何让用户使用起来更加方便? 有两种选择:

A。 让用户用小王的替换其他模块或节点的Zigbee模块。 然而,在许多情况下,用户无法做到这一点。 在这种情况下,请参考方案b。

b. 用户可以使用可以与其他模块通信的模块,按照小王模块的线序制作一个模块,安装到我们的FCU1101中,替换小王模块。 串口,无需编写驱动。 用户可以根据自己模块的串口使用说明书编写应用程序,不要使用我们的zigbee测试程序。

2、Lora模块,各个厂家的频率一样的话可以通讯吗?

不是的,每个模块的具体协议细节都不同。 即使是通用的 Lorawan 协议也不能保证协议细节相同。 不同制造商的模块之间几乎没有互操作的可能性。

3.Lora和Zigbee可以连接多少个节点?

Lora广播模式(单向通信)没有数量限制,轮询模式(双向通信)只能同时与一个节点通信,没有数量限制; Zigbee小王模块理论值为65535

4、Lora使用默认型号:E32-TTL-100(433T20DC)20dBm(默认使用),可更换为更高功率的E32-TTL-1W(433T30D)30dBm。 功率越高,传输距离越远。 太谷兼容E22

5.什么时候使用LoRa,什么时候使用zigbee?

可以从通信距离、数据量、成本等方面考虑。

距离:两个Zigbee模块之间的通信距离约为数百米,而LoRa则为数千米。 虽然Zigbee可以通过网络跳跃的方式延长终端到网关的距离,但增加中间节点也会增加成本。

数据量:LoRa通信的数据量为数百字节,而zigbee为数百K字节。

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