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各無線通信技術(shù)有哪些?各有什么優(yōu)缺點

發(fā)布人:鄧妙雙 時間:2024-08-12 來源:工程師 發(fā)布文章

選擇合適的無線通信技術(shù)從一開始就是一個關(guān)鍵的設(shè)計決策。這決定了應(yīng)用的協(xié)議互操作性、距離、穩(wěn)健性和用例。本選擇指南將帶您了解幾個關(guān)鍵的決策要求,首先通過下表簡要了解各種無線通信技術(shù)。

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1.經(jīng)典藍牙 

經(jīng)典藍牙的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | 經(jīng)典藍牙旨在用于短距離應(yīng)用,支持點對點 (P2P) 和星型網(wǎng)絡(luò)拓撲等網(wǎng)絡(luò)類型。

? 吞吐量 | 經(jīng)典藍牙旨在用于高數(shù)據(jù)吞吐量應(yīng)用(如音頻流傳輸),數(shù)據(jù)速率高達 3Mbps。

? 目標(biāo)應(yīng)用 | 通過無線耳機、揚聲器和條形音箱進行音頻流傳輸。

經(jīng)典藍牙的潛在缺點:

? 功耗 | 經(jīng)典藍牙未針對低功耗應(yīng)用進行優(yōu)化。

2.低功耗藍牙

低功耗藍牙的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | 低功耗藍牙旨在用于短距離應(yīng)用,支持點對點 (P2P)、星型和廣播設(shè)備角色。低功耗藍牙可用于運行狀況監(jiān)視器、個人電子產(chǎn)品和資產(chǎn)跟蹤器等多種應(yīng)用。藍牙是一種出色的無線技術(shù)媒介,它可以在兩個設(shè)備(如智能汽車接入)之間快速建立連接并交換數(shù)據(jù)。

? 功耗 | 低功耗藍牙旨在用于超低功耗無線通信,只需一節(jié)紐扣電池即可運行數(shù)年。該協(xié)議旨在實現(xiàn)輕量級應(yīng)用,且可靈活地調(diào)整各種通信間隔參數(shù),例如以 1 秒間隔進行廣播。

? 吞吐量 | 低功耗藍牙 4 及更高版本的標(biāo)準數(shù)據(jù)速率為 1Mbps,這對于大多數(shù)類型的通信來說已經(jīng)足夠了。但是,低功耗藍牙 5 現(xiàn)在還支持高達 2Mbps 的速率,可實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸。

? 無線穩(wěn)健性 | 低功耗藍牙使用 2.4GHz 無線頻帶,會有其他無線技術(shù)(如 Wi-Fi、Zigbee 和 Thread)與其共用該頻帶。為了在這個擁擠的頻帶內(nèi)減少沖突,藍牙會在通信前使用跳頻找到一個開放的信道。

? 安全性 | 要詳細了解藍牙網(wǎng)絡(luò)中的安全性,請參閱:了解 SimpleLink? 低功耗 Bluetooth? CC13x2 和 CC26x2 無線 MCU 的安全特性

? 目標(biāo)應(yīng)用 | 無線鍵盤、心率監(jiān)視器、血壓監(jiān)視器、智能汽車接入等等。低功耗藍牙是應(yīng)用最為廣泛的無線技術(shù),因為它普遍應(yīng)用于每一款智能手機或平板電腦中。

低功耗藍牙的潛在缺點:

? 距離 | 藍牙不適用于需要遠距離連接的應(yīng)用。藍牙需要一個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)橋來連接到 IP 網(wǎng)絡(luò)。

3.藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | 基于現(xiàn)有的低功耗藍牙技術(shù),藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通過多個躍點擴展了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的無線通信范圍,有助于擴展無線連接的范圍。支持多達 100 個節(jié)點的小型到大型網(wǎng)絡(luò),具有工業(yè)級消息傳遞性能,同時提供無單點故障的自我修復(fù)、多路徑網(wǎng)絡(luò)。一個設(shè)備與另一個設(shè)備連接和通信,并建立一對一的關(guān)系。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,一個設(shè)備可與創(chuàng)建集線器網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的多個設(shè)備建立一對一的關(guān)系。

? 功耗 | 和低功耗藍牙一樣,藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)旨在用于超低功耗無線通信,只需一節(jié)紐扣電池即可運行數(shù)年。由于無線電開啟時間之間的間隔可以更長,因此設(shè)備可以保持更長時間的待機狀態(tài)。

? 示例應(yīng)用 | 照明、HVAC、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)收集等等。

低功耗藍牙的潛在缺點:

? 吞吐量 | 藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)不適用于高數(shù)據(jù)吞吐量,它是低延遲應(yīng)用。對于任何高數(shù)據(jù)吞吐量,建議使用低功耗藍牙。

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4.Zigbee

Zigbee 的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Zigbee 技術(shù)是一種基于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議,它允許網(wǎng)絡(luò)根據(jù)應(yīng)用的需要而擴增。該技術(shù)支持自生自愈的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)??偣灿兴姆N不同的 Zigbee 角色:協(xié)調(diào)器、路由器、終端設(shè)備和綠色電源設(shè)備。Zigbee 主要用于樓宇和家庭自動化。

? 功耗 | Zigbee 是一款低功耗無線通信技術(shù),可在終端應(yīng)用中實現(xiàn)極長的電池壽命。為了實現(xiàn)這種等級的功耗,終端設(shè)備會周期性地喚醒以發(fā)送數(shù)據(jù),然后盡快重新回到低功耗模式。Zigbee 綠色電源設(shè)備甚至可以實現(xiàn)無電池應(yīng)用,例如使用太陽能電池板收集能量。

? 無線穩(wěn)健性 | Zigbee 是基于 IEEE 802.15.4 的無線堆棧(作為物理層和 MAC 層)。Zigbee 應(yīng)用能夠選擇一個特定的信道來與多達 16 個信道通信。Zigbee 是一種自愈型技術(shù),可以識別網(wǎng)絡(luò)中斷開的節(jié)點并根據(jù)需要重新路由,以保護相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。

? 距離 | Zigbee 應(yīng)用的典型距離是長達 200m 的視線范圍(單跳)。但是,Zigbee 可以通過其網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)遠距離通信,方法是在網(wǎng)絡(luò)中以菊鏈式方式連接多個 Zigbee 路由器。

? 安全性 | 要詳細了解 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中的安全性,請參閱:了解 SimpleLink? Zigbee CC13x2 和 CC26x2 無線 MCU的安全性特性

? 目標(biāo)應(yīng)用 | Zigbee 網(wǎng)絡(luò)可用于各種家庭自動化控件,如無線照明開關(guān)、恒溫器等等。Zigbee 認證可保證與來自其他供應(yīng)商的 Zigbee 認證產(chǎn)品的互操作性。

Zigbee 的潛在缺點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Zigbee 無法提供輕松連接到云的方法。連接到 IP 網(wǎng)絡(luò)需要一個網(wǎng)關(guān)和地址轉(zhuǎn)換層。

? 吞吐量 | Zigbee 不適用于高數(shù)據(jù)速率傳輸。該技術(shù)旨在用于低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用,最大吞吐量為 250kbps。

探索新的無線技術(shù),例如 Zigbee SubGHz,該技術(shù)整合了經(jīng)過驗證的安全、可靠低功耗 Zigbee 和超長距離通信。

5.Thread

Thread 的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Thread 旨在用于在基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)中使用網(wǎng)狀拓撲的互聯(lián)家居應(yīng)用。它主要設(shè)計用于樓宇自動化,以控制照明、恒溫器和其他產(chǎn)品。Thread 可自生自愈,這意味著它會自動升級或降級節(jié)點,以確保網(wǎng)絡(luò)中沒有單點故障。此外,Thread 可以與任何 IPv6 網(wǎng)關(guān)協(xié)同工作,因此可以輕松地在網(wǎng)絡(luò)中添加新設(shè)備。

? 功耗 | Thread 旨在用于在低功耗傳感應(yīng)用中運行,并將傳感器連接到 IPv6 網(wǎng)絡(luò)。Thread 終端設(shè)備可以長時間睡眠,從而延長電池壽命。

? 距離 | Thread 的典型距離是長達 200m 的視線范圍(單跳)。Thread 是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),最多可通過 32 個躍點來延長距離。

? 安全性 | 默認情況下,使用 AES-128 來保護設(shè)備間通信。調(diào)試則使用支持 ECJ-PAKE 的標(biāo)準 DTLS。

? 目標(biāo)應(yīng)用 | Thread 網(wǎng)絡(luò)可用于各種家庭自動化設(shè)備,如燈泡、電子鎖等等。Thread 還被設(shè)計為可通過任何經(jīng)Thread 認證的設(shè)備進行控制。它可以輕松與任何現(xiàn)有的應(yīng)用框架集成。

Thread 的潛在缺點:

? 吞吐量 | 基于 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)有可能會出現(xiàn)高開銷,因此 Thread 250Kbps 的吞吐量可能不足以滿足現(xiàn)有的 IPv6部署。

? 應(yīng)用不可知性 | Thread 沒有規(guī)定一個可互操作的應(yīng)用框架;雖然 Thread 證明了網(wǎng)絡(luò)互操作性,但應(yīng)用框架互操作性無法得到保證。

6.Wi-Fi

Wi-Fi 的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Wi-Fi 能夠支持星型連接(帶有中央接入點的站點)、點對點連接 (Wi-Fi Direct) 和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。Wi-Fi 在大多數(shù)家庭和企業(yè)環(huán)境中都很常見,這使得采用這種技術(shù)的產(chǎn)品能夠非??焖俚剡B接到現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。

? 無線穩(wěn)健性 | Wi-Fi 支持在 2.4GHz 和 5GHz 頻帶上運行,使 Wi-Fi 產(chǎn)品能夠靈活地決定它們想要支持的頻帶。Wi-Fi 能夠在 5GHz 頻帶上運行,這使產(chǎn)品能夠從擁塞較少的頻道中受益,從而提高性能。此外,高級 PHY 調(diào)制方案使 Wi-Fi 能夠快速發(fā)送數(shù)據(jù),從而減少傳輸時間和發(fā)生沖突的可能性。

? 安全性 | Wi-Fi 擁有一個活躍的生態(tài)系統(tǒng),能不斷提高其安全性,從而與時俱進并保持穩(wěn)健,抵御黑客的攻擊。Wi-Fi 數(shù)據(jù)在傳輸之前可以通過全新 WPA3 個人和企業(yè)級加密技術(shù)進行加密。Wi-Fi 還具有多層安全性,因為它具有本地 IP(如 TLS)。 我們的產(chǎn)品符合一些高級別的安全標(biāo)準并通過 FIPS 140-2 驗證。 要詳細了解 WiFi 網(wǎng)絡(luò)中的安全性,請參閱:了解 SimpleLink Wi-Fi CC32xx MCU 的安全性特性

? 吞吐量 | Wi-Fi 協(xié)議具有可擴展性,可支持從邊緣節(jié)點到網(wǎng)關(guān)的各種應(yīng)用吞吐量要求。 它利用 MIMO(多輸入多輸出)支持快速無線 (OTA) 更新和典型的物聯(lián)網(wǎng)/邊緣節(jié)點器件,吞吐量高達 100Mbps。

? 功耗 | Wi-Fi 協(xié)議非常靈活,允許電池供電的應(yīng)用以非常低的平均功率持續(xù)連接到網(wǎng)絡(luò)。它也是同等數(shù)據(jù)傳輸位數(shù)情況下最省電的方式。

? 目標(biāo)應(yīng)用 | Wi-Fi 通常用于消費類、工業(yè)和企業(yè)應(yīng)用,從而在器件之間以及器件到云實現(xiàn)無線連接。 Wi-Fi 可用于視頻監(jiān)控、HVAC、門禁控制等智能樓宇應(yīng)用;患者監(jiān)護儀、醫(yī)療設(shè)備等醫(yī)療保健應(yīng)用;智能儀表、太陽能/可再生能源、電動汽車充電等電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,以及更多需要連接到互聯(lián)網(wǎng)和遠程監(jiān)控的智能產(chǎn)品。 請注意,Wi-Fi是應(yīng)用非常廣泛的無線通信標(biāo)準之一,用于在設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)之間進行通信。

Wi-Fi 的潛在缺點:

? 功耗 | 除了維持 Wi-Fi 連接的應(yīng)用要求之外,Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)還包括額外傳輸/接收周期的開銷。校準和 TX/RX 電流可能高于其他技術(shù),這使得 Wi-Fi 解決方案依賴于 AA 電池并具有更高的峰值電流消耗。

? 距離 | 由于在更高頻率下傳輸?shù)穆窂綋p耗增加,5GHz 傳輸?shù)木嚯x減小了。這也降低了它穿透固體表面(如家中的墻壁或天花板)的能力。

7.專有 2.4GHz

專有 2.4GHz 的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | 通過專有 2.4GHz 網(wǎng)絡(luò),您可以靈活地設(shè)計點對點、網(wǎng)狀或星型網(wǎng)絡(luò)配置,從而靈活地定制自己的無線應(yīng)用層協(xié)議。2.4GHz 的運行頻帶在世界各地均無需許可,這意味著您可以以較低的成本部署應(yīng)用。

? 功耗 | 專有解決方案可實現(xiàn)最佳的潛在功率優(yōu)化,因為它在自定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嫊r和持續(xù)時間方面不受限制。

? 吞吐量 | 它可以實現(xiàn)比大多數(shù)無線標(biāo)準更高的有效數(shù)據(jù)傳輸速率,因為您可以優(yōu)化通常與無線協(xié)議相關(guān)的通信開銷。

? 目標(biāo)應(yīng)用 | 非常適合定制無線協(xié)議應(yīng)用,且與傳統(tǒng) 2.4GHz 無線協(xié)議應(yīng)用具有互操作性。

專有 2.4GHz 的潛在缺點:

? 標(biāo)準 | 選擇采用專有 2.4GHz 是為了支持與現(xiàn)有標(biāo)準不同的定制協(xié)議。當(dāng)在不同對等點之間通信時,必須定義應(yīng)用層協(xié)議。專有 2.4GHz 協(xié)議無法與使用任何其他無線標(biāo)準的設(shè)備進行互操作。

? 距離 | 2.4GHz 網(wǎng)絡(luò)通常并不提供超長距離(如需遠距離專有網(wǎng)絡(luò),請參閱“專有低于 1GHz”)。但是,您可以選擇帶有功率放大器 (PA) 的無線設(shè)備,通過將它們與適當(dāng)?shù)耐獠刻炀€配對來延長應(yīng)用的通信距離。

8.專有低于 1GHz(支持 15.4 Stack

專有低于 1GHz 的優(yōu)點:

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | 通過專有低于 1GHz 網(wǎng)絡(luò),您可以靈活地設(shè)計點對點、網(wǎng)狀或星型網(wǎng)絡(luò)配置,從而靈活地定制自己的無線應(yīng)用層協(xié)議。

? 無線穩(wěn)健性 | 低于 1GHz 通常也不像 2.4GHz 頻帶那樣擁擠,因此可提供更加穩(wěn)健的無線通信。但是,低于 1GHz頻帶(通常為 300MHz 至 900MHz)因地理區(qū)域而異,在設(shè)計用于全球部署的產(chǎn)品時需要考慮頻帶許可問題。有些國家/地區(qū)在低于 1GHz 的頻率范圍內(nèi)具有無需許可的特定頻帶。例如,915MHz 在美國是一個無需許可的頻帶,但在全球范圍內(nèi)不是。

? 功耗 | 專有解決方案可實現(xiàn)最佳的潛在功率優(yōu)化,因為它在自定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嫊r和持續(xù)時間方面不受限制。

? 距離 | 低于 1GHz 頻帶由于載波較長,可以傳播較長的距離,這使其能夠穿透墻壁。但是,距離越長,數(shù)據(jù)速率可能就需要越低,因為會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。此外,您可以選擇使用功率放大器 (PA),通過將它們與適當(dāng)?shù)耐獠刻炀€配對來延長應(yīng)用的通信距離。

? 目標(biāo)應(yīng)用 | 非常適合需要遠距離通信的應(yīng)用,如建筑物和工業(yè)應(yīng)用中的儀表、煙霧探測器或溫度傳感器。

專有低于 1GHz 的潛在缺點

? 標(biāo)準 | 目前,在低于 1GHz 頻帶內(nèi),尚沒有廣泛接受的無線標(biāo)準。在專有網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)在不同對等點之間通信時,必須定義應(yīng)用層協(xié)議。

? 吞吐量 | 低于 1GHz 可以實現(xiàn)從 5Kbps 到 500Kbps 不等的數(shù)據(jù)吞吐量,因此有效地低于較高頻率的數(shù)據(jù)傳輸(如 2.4GHz)。頻率越低,由于頻率帶寬的原因,可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬就越低。

9.Amazon Sidewalk

Amazon Sidewalk 的優(yōu)點:

? 概述 | Amazon Sidewalk 是一個共享網(wǎng)絡(luò),可幫助 Amazon Echo 設(shè)備、Ring 安全設(shè)備、室外燈和運動傳感器等產(chǎn)品在室內(nèi)外更好地工作。啟用后,Sidewalk 可以發(fā)揮最終產(chǎn)品的獨特優(yōu)勢,支持社區(qū)中的其他 Sidewalk 設(shè)備,甚至還有助于實現(xiàn)創(chuàng)新(如定位連接到 Sidewalk 的設(shè)備)。

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Amazon Sidewalk 是一個星型網(wǎng)絡(luò),旨在方便地將設(shè)備連接到房子周圍區(qū)域。

? 功耗 | 終端節(jié)點中使用的收發(fā)器和無線 MCU 部署了流量計中使用的相同低功耗技術(shù),允許節(jié)點使用 AAA 電池運行數(shù)年。

? 吞吐量 | FSK – 50Kbps,低功耗藍牙 2Mbps、1Mbps、500Kbps、125Kbps。數(shù)據(jù)速率可能會不斷演變,而 TI 收發(fā)器和無線 MCUS 支持各種數(shù)據(jù)速率。

? 無線穩(wěn)健性 | 適用于 Sidewalk 的 TI 解決方案使用低于 1GHz 頻帶和低功耗藍牙。低于 1GHz 通常也不像2.4GHz 頻帶那樣擁擠,因此可提供更加穩(wěn)健的無線通信。有些國家/地區(qū)在低于 1GHz 的頻率范圍內(nèi)具有無需許可的特定頻帶。例如,915MHz 在美國是一個無需許可的頻帶,但在全球范圍內(nèi)不是。

? 距離 | Sidewalk 允許終端節(jié)點使用其帶寬的一小部分連接到相鄰的 Sidewalk 電橋,這意味著終端節(jié)點附近有Sidewalk 電橋時,將始終保持連接。

? 安全性 | 這里有不同的安全級別可保護客戶數(shù)據(jù)和隱私。有關(guān)更多詳情,可參閱此 Amazon 白皮書。

? 目標(biāo)應(yīng)用 | 應(yīng)用不受限制,包括智能家居、濕度傳感器、車庫門鎖、泄漏和溫度傳感器、寵物跟蹤器、家居安全等等。

Amazon Sidewalk 的潛在缺點:

? 全球支持 | 如今,Sidewalk 側(cè)重于美洲 ISM 頻帶。

10.Matter(基于 IP 的家庭互聯(lián)項目 (CHIP)

Matter(基于 IP 的家庭互聯(lián)項目 (CHIP))的優(yōu)點: 

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Matter (Project CHIP) 是一個應(yīng)用框架,旨在通過多種基于 IP 的無線技術(shù)(如 Thread 或 Wi-Fi)運行,并使用低功耗藍牙來輕松配置。它旨在與各種現(xiàn)有的家庭或樓宇自動化生態(tài)系統(tǒng)(如智能揚聲器或傳感器)互

操作,并連接到萬維網(wǎng)。

? 功耗、吞吐量、距離、無線穩(wěn)健性| 這取決于所使用的底層基于 IP 的無線技術(shù)。

? 安全性 | 每個設(shè)備都需要身份驗證和設(shè)備證明,從而確保設(shè)備未被篡改。

? 示例應(yīng)用 | 門鎖、恒溫器、溫度傳感器、照明開關(guān)和更多互連的家居自動化設(shè)備

Matter 的潛在缺點:

? 設(shè)備要求 | 高內(nèi)存要求

11.MIOTY

MIOTY 的優(yōu)點:

? 概述 | MIOTY 技術(shù)是一種新的低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 解決方案,是基于 ETSI 103 357 的真正標(biāo)準化技術(shù)。MIOTY 實現(xiàn)了低于 1GHz 的遠距離通信,并通過創(chuàng)新的電報分離功能提供穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)。 電報分離功能還支持 MIOTY 將單個****上的設(shè)備擴展至數(shù)以千計。 目標(biāo)應(yīng)用包括超低功耗傳感器器件,如計量傳感器和環(huán)境/工業(yè)監(jiān)控傳感器。

? 網(wǎng)絡(luò) | MIOTY 是包含 10,000 多個節(jié)點的星型網(wǎng)絡(luò)。

? 功耗 | MIOTY 用于超低功耗應(yīng)用。 使用 MIOTY,您可以實現(xiàn) 15 余年以上的電池壽命。

? 吞吐量 | MIOTY 的數(shù)據(jù)速率非常低,只有 400Bps,但通信距離很長。

? 距離 | MIOTY 在遠距離通信方面表現(xiàn)出色,城市環(huán)境為 5 千米,農(nóng)村可達 15 千米。

? 示例應(yīng)用 | MIOTY 非常適合需要較低數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用。 在智能電網(wǎng)領(lǐng)域,流量(燃氣和水)表就是一個很好的例子。 資產(chǎn)跟蹤是另一個 MIOTY 非常適合的應(yīng)用。 此外,在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛, 這包括環(huán)境和土壤監(jiān)測器、農(nóng)場資產(chǎn)跟蹤和灌溉控制等應(yīng)用。

MIOTY 的潛在缺點:

? 吞吐量 | MIOTY 不適用于需要較高吞吐量的應(yīng)用,例如電子儀表。

12.Wi-SUN?

Wi-SUN 的優(yōu)點:

? 概述 | Wi-SUN? 是基于標(biāo)準的具有跳頻功能的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。Wi-SUN 聯(lián)盟擁有來自 46 個國家/地區(qū)的 300 多個成員,在全球部署了 1 億多臺設(shè)備。Wi-SUN 支持 IPv6 協(xié)議組和基于標(biāo)準的多層安全性。該標(biāo)準支持多種數(shù)據(jù)速率和頻帶,可滿足全球不同的監(jiān)管要求。應(yīng)用包括智能電網(wǎng)和智能城市應(yīng)用,且經(jīng)認證的產(chǎn)品支持多供應(yīng)商互操作性。

? 網(wǎng)絡(luò)類型 | Wi-SUN 是一個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),在這種網(wǎng)絡(luò)中,單個邊界路由器通常支持數(shù)百個節(jié)點??梢允褂孟嗤木W(wǎng)絡(luò)名稱部署多個邊界路由器,還可通過配置不同的 PAN ID 或不同的網(wǎng)絡(luò)名稱將網(wǎng)絡(luò)擴展到數(shù)千個節(jié)點。多個邊界路由器還可以提高整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性。

? 距離 | 典型的 Wi-SUN 網(wǎng)絡(luò)將覆蓋多達幾平方千米的市區(qū),躍點數(shù)為 5 - 10 個。Wi-SUN 1.0 標(biāo)準最多允許 24 個躍點(或級別)。

? 功耗 | Wi-SUN 1.0 網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都是路由器,不適用于電池供電。該標(biāo)準的未來版本也將支持電池供電的設(shè)備。

? 安全性 | Wi-SUN FAN 1.0 支持基于 IEEE 802.1x 規(guī)范的出色網(wǎng)絡(luò)安全性。它使用帶有 x.509 證書的公鑰基礎(chǔ)設(shè)施,并且 Wi-SUN 網(wǎng)絡(luò)上的每個設(shè)備都會有自己的唯一證書。設(shè)備身份證書可以從 Wi-SUN 聯(lián)盟批準的第三方認證機構(gòu) (CA) 獲得,也可以使用制造商 CA。

? 示例應(yīng)用 | Wi-SUN 產(chǎn)品在智能計量領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛,但在智能城市領(lǐng)域的應(yīng)用(如街道照明)也在增長。Wi-SUN 非常適合需要長射頻傳輸范圍、良好安全級別和大量節(jié)點的任何智能城市應(yīng)用。

Wi-SUN 的潛在缺點:

? 功耗 | Wi-SUN FAN 1.0 標(biāo)準只支持始終開啟的路由器,這對電池供電的設(shè)備來說是一個挑戰(zhàn)。該標(biāo)準的未來目標(biāo)也是支持靠電池供電來運行的休眠節(jié)點。

? 安全性 | Wi-SUN FAN 1.0 需要使用安全證書,在不需要高級別安全性的應(yīng)用中,這會增加開銷。

13.無線 M-Bus

無線 M-Bus 的優(yōu)點:

? 概述 | 無線 M-Bus (wM-Bus) 是關(guān)于無線抄表的歐洲標(biāo)準。整個歐洲大陸的主要計量公司都在廣泛采用該標(biāo)準,如果歐洲目前安裝了無線儀表或熱量分配表,則很可能正在使用該標(biāo)準。它在歐洲多個國家/地區(qū)已部署了 15 余年。wM-Bus 基于歐洲標(biāo)準 (EN) 13757-4,涵蓋儀表和數(shù)據(jù)收集器(也稱為網(wǎng)關(guān))之間的通信規(guī)范。

? 網(wǎng)絡(luò) | wM-Bus 是最多包含 1,000 個節(jié)點的星型網(wǎng)絡(luò) (LPWAN)。這是為了覆蓋社區(qū)和城市以進行抄表。

? 功耗 | wM-Bus 的設(shè)計旨在實現(xiàn)低功耗。由于計量設(shè)計的性質(zhì),大多數(shù) wM-Bus 設(shè)備都靠鋰電池供電來運行。

? 吞吐量 | wM-Bus 堆棧支持各種吞吐量,這些是由不同模式定義的。固定 (S) 模式適用于每天只需要發(fā)送幾次數(shù)據(jù)的儀表。頻繁傳輸 (T) 模式適用于每天發(fā)送大量數(shù)據(jù)的情況。緊湊 (C) 模式可處理數(shù)據(jù)速率更高的情況。這三種模式在 868MHz 下運行。C、S 和 T 模式支持 32Kbps 到 100Kbps。如果您不需要高數(shù)據(jù)速率,但您的網(wǎng)絡(luò)分布在很廣的區(qū)域,那么解決方案是 169MHz 的窄帶網(wǎng)絡(luò)。N 模式有時稱為窄帶模式,支持 2.4Kbps 到19.2Kbps。

? 距離 | wM-Bus 提供幾千米的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。

? 示例應(yīng)用 | wM-Bus 專為無線計量市場而設(shè)計。無線儀表包括水表、燃氣表和電表。wM-Bus 也經(jīng)常用于熱量分配表。

wM-Bus 的潛在缺點:

? 全球支持 | 目前,wM-Bus 主要部署在歐洲國家/地區(qū),所以如果您不在歐洲,它在您所在的地區(qū)可能并不常見。

昇潤科技(TTC)專注物無線通信技術(shù),具備十多年行業(yè)經(jīng)驗,可提供物聯(lián)網(wǎng)無線通信模塊以及相關(guān)全套解決方案。


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