物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)百花齊放 如何選擇看業(yè)務(wù)需求

目前，人與人的通信已經(jīng)可以做到便捷、低價(jià)，而人與物的通信方興未艾。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，如果要實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，最先面臨的是選用何種無(wú)線連接技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域無(wú)線連接技術(shù)多樣，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（如NB-IoT、eMTC和LoRa）與低功耗局域網(wǎng)絡(luò)（如Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee）各有所長(zhǎng)，未來(lái)或成互補(bǔ)態(tài)勢(shì)，如何選擇應(yīng)看業(yè)務(wù)需求。

低功耗廣域網(wǎng)各有所長(zhǎng)

對(duì)于低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)而言，NB-IoT、eMTC和LoRa技術(shù)是目前比較成熟的技術(shù)。3種技術(shù)各有優(yōu)劣，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。

NB-IoT是基于3GPP協(xié)議的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，帶寬僅200kHz，可直接部署于GSM或LTE網(wǎng)絡(luò)，基于授權(quán)頻段，可采取帶內(nèi)、保護(hù)帶或獨(dú)立載波3種部署方式，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存。但NB-IoT不支持連接態(tài)下的小區(qū)切換或重定向，僅能在空閑態(tài)下進(jìn)行小區(qū)重選。

NB-IoT具備四大特點(diǎn)，一是廣覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)增益20dB，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力；二是具備支撐海量連接的能力，NB-IoT一個(gè)扇區(qū)能夠支持5萬(wàn)個(gè)連接；三是更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年；四是低成本，當(dāng)NB-IoT模組出貨量超千萬(wàn)后，模組成本可降至5美元以下。

eMTC也是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，帶寬為1.4MHz，支持上下行最大1Mbit/s峰值速率，能夠支持更加豐富的應(yīng)用（如VoLTE），可支持連接態(tài)小區(qū)切換，現(xiàn)網(wǎng)部署可通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)軟件升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)。但eMTC的覆蓋較NB-IoT差9dB，比NB-IoT功耗大、連接數(shù)低。

LoRa使用免授權(quán)的ISM頻段，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本低，最大覆蓋距離可達(dá)20km，數(shù)據(jù)速率可達(dá)50kbit/s，模組功耗低，成本低，可自組網(wǎng)。但LoRa基于非授權(quán)頻段容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。

從技術(shù)特性來(lái)看，NB-IoT更適合抄表等業(yè)務(wù)，eMTC更適合實(shí)現(xiàn)人的通信，而LoRa基于非授權(quán)頻段，更適合自組網(wǎng)。未來(lái)，企業(yè)可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇相應(yīng)的技術(shù)。

低功耗局域網(wǎng)各有千秋

在低功耗局域網(wǎng)方面，Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee是比較成熟的技術(shù)，比較適合智能家居環(huán)境的應(yīng)用。

藍(lán)牙常用于可穿戴設(shè)備，目前最新的藍(lán)牙5.0版本傳輸速度上限為2Mbit/s，理論上藍(lán)牙發(fā)射和接收設(shè)備之間的有效工作距離可達(dá)300米。藍(lán)牙技術(shù)已全面支持mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，能提供多對(duì)多設(shè)備傳輸，并特別提高構(gòu)建大范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋的通信效能，適用于樓宇自動(dòng)化、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等需要讓數(shù)以萬(wàn)計(jì)個(gè)設(shè)備在可靠、安全的環(huán)境下傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)解決方案。

在終端方面，藍(lán)牙技術(shù)具有成本低的優(yōu)勢(shì)，每年生產(chǎn)十幾億部的智能手機(jī)幾乎全部搭載藍(lán)牙4.0，如此龐大的體量降低了藍(lán)牙協(xié)議、藍(lán)牙芯片的軟硬件研發(fā)成本。

Wi-Fi基于IEEE 802.11協(xié)議，最高覆蓋半徑可達(dá)100米，傳輸速率54Mbit/s，但是功耗相對(duì)較高，適用于大規(guī)模、大范圍的數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)覆蓋，Wi-Fi是高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用的最佳選擇，可以傳送音頻和視頻流。

ZigBee基于IEEE 802.15.4協(xié)議，可嵌入各種設(shè)備，最大傳播速度250kbit/s、覆蓋范圍75米，低功耗、低成本，可自組網(wǎng)，協(xié)議簡(jiǎn)單。與藍(lán)牙的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式相比，ZigBee協(xié)議的優(yōu)勢(shì)在于自組網(wǎng)能力，最多支持65000個(gè)設(shè)備組網(wǎng)。對(duì)于智能家居來(lái)說(shuō)，ZigBee協(xié)議的安全性很高，至今全球尚未出現(xiàn)一起破解先例。

由技術(shù)特性可以看出，藍(lán)牙更適合應(yīng)用在個(gè)人穿戴設(shè)備以及人與周圍物體通信方面，Wi-Fi更適合大速率傳輸，而ZigBee更多應(yīng)用在傳感器的信息傳輸方面。由此可以看出，低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)未來(lái)也可與低功耗局域網(wǎng)技術(shù)融合發(fā)展，形成互補(bǔ)態(tài)勢(shì)，滿足更多的業(yè)務(wù)需求。