一、無(wú)線通信技術(shù)的幾大主流分類

　　1.美國(guó)通信委員會(huì)(FCC)分類

　　2015年，美國(guó)通信委員會(huì)(FCC， Federal Communications Commission)技術(shù)咨詢委員會(huì)(TAC, Technological Advisory

　　Council)網(wǎng)絡(luò)安全工作組在一份白皮書(shū)中提到了將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)分成了以下四類：

　　Mobile/WAN，Wide Area Network-移動(dòng)廣域網(wǎng)絡(luò)，覆蓋范圍大

　　WAN，Wide Area Network-廣域網(wǎng)，覆蓋范圍大，非移動(dòng)技術(shù)

　　LAN，Local Area Network-局域網(wǎng)，覆蓋范圍相對(duì)較小，如住宅、建筑或園區(qū)

　　PAN，Personal Area Network-個(gè)域網(wǎng)，覆蓋范圍從幾厘米到幾米不等

　　主要的無(wú)線技術(shù)及分類如下表所示：

　　不知為何，F(xiàn)CC TAC將Sigfox歸入了LAN，而LoRaWAN歸入了WAN。Sigfox與LoRaWAN都同屬于LPWAN領(lǐng)域中的窄帶技術(shù)，都是可以廣域覆蓋。Weightless SIG在LPWAN領(lǐng)域中主推的將會(huì)是Weightless-P。NB-IoT也沒(méi)有列入其中。新的技術(shù)在不斷出現(xiàn)，也在不斷地重塑物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的格局。

　　2.KEYSIGHT分類

　　在KEYSIGHT的一份PPT中《Low Power Wide Area Networks,NB -IoT and the Internet of Things》，將IoT無(wú)線技術(shù)做了比較詳細(xì)的劃分，如下圖所示：

　　KEYSIGHT按照10cm、5km、100km通信范圍或距離，將無(wú)線通信技術(shù)分成了三大類。

　　3.近距離和遠(yuǎn)距離

　　從上面的分類可以看出無(wú)線通信技術(shù)基本都還是以覆蓋范圍或通信的距離來(lái)分類的。小編稍加整理，將通信技術(shù)分成近距離和遠(yuǎn)距離通信技術(shù)兩大類，如下圖所示：

　　窄帶廣域是這兩年發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域，NB-IoT和LoRa在中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行。但是傳輸效果并沒(méi)有一份完整的歷史參考性，也是多用于偏民用領(lǐng)域。例如：智能泊車(chē)系統(tǒng)。在我國(guó)近距離的無(wú)線通信技術(shù)相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)鏈比較完善。無(wú)線產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，價(jià)格差距也比較大，所以在購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候還需要根據(jù)具體的用途去選購(gòu)產(chǎn)品。 如果是個(gè)人實(shí)驗(yàn)來(lái)用，挑選價(jià)格較低的產(chǎn)品就可以滿足。如果是要用于工業(yè)制造場(chǎng)合并且需要長(zhǎng)期使用的，則應(yīng)該選擇大品牌的無(wú)線產(chǎn)品。有句話說(shuō)得好：一分價(jià)錢(qián)一分貨，穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品內(nèi)部核心硬件的質(zhì)量首先就是最大的穩(wěn)定性保障。

　　4.國(guó)際電機(jī)電子工程學(xué)會(huì)(IEEE)

　　國(guó)際電機(jī)電子工程學(xué)會(huì)定義了一些標(biāo)準(zhǔn)，如關(guān)于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)，也成為了一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。

　　這些主要的標(biāo)準(zhǔn)有：

　　IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification)

　　IEEE 802.15 Wireless PAN

　　IEEE 802.15.1 Bluetooth certification

　　IEEE 802.15.3 High-Rate wireless PAN (e.g., UWB, etc.)

　　IEEE 802.15.4 Low-Rate wireless PAN (e.g., ZigBee, WirelessHART, MiWi, etc.)

　　IEEE 802.15.6 Body area network

　　IEEE 802.11 定義了用于在900MHz、2.4GHz、3.6GHz、5GHz和60GHz頻段實(shí)現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)計(jì)算機(jī)通信的一組媒體訪問(wèn)控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范，也是現(xiàn)在無(wú)線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)。

　　IEEE 802.15 規(guī)定了無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)標(biāo)準(zhǔn)，有10個(gè)主要的領(lǐng)域。

　　IEEE 802.11ah 又稱為“Wi-Fi HaLow”，是定義在900MHz免授權(quán)頻段的WLAN網(wǎng)絡(luò)。相比2.4GHz和5GHz的Wi-Fi，功耗更低，距離更遠(yuǎn)。11ah可用于包括大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用。

　　IEEE 802.15.4c 中國(guó)的WPAN，增加了新的RF頻譜規(guī)格：314-316MHz, 430-434MHz, 779-787MHz

　　IEEE 802.11p 這個(gè)通信協(xié)議主要用在車(chē)用電子的無(wú)線通信上。是在IEEE 802.11基礎(chǔ)上的擴(kuò)充延伸，主要面向智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems，ITS)的相關(guān)應(yīng)用。

　　IEEE 802.15.4 是低速率無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(LR-WPAN)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它是ZigBee/ISA100.11a/WirelessHART/MiWi和Thread等技術(shù)的基礎(chǔ),這些技術(shù)都通過(guò)開(kāi)發(fā)在IEEE 802.15.4中未定義的上層進(jìn)一步擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)。另外,它可以與6LoWPAN一起使用來(lái)定義上層。

　　感知技術(shù)將數(shù)據(jù)收集起來(lái)，傳輸層則負(fù)責(zé)將各類信息進(jìn)行傳遞和處理。物聯(lián)網(wǎng)傳輸層技術(shù)根據(jù)距離主要可以分為近距離無(wú)線通信技術(shù)和遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)。其中，近距離無(wú)線通信技術(shù)主要包括RFID、NFC、ZigBee、Bluetooth、WiFi等，典型應(yīng)用如智能交通、智能物流等。廣域網(wǎng)通信技術(shù)一般定義為L(zhǎng)PWAN(低功耗廣域網(wǎng))，典型應(yīng)用如LoRa、NB-IoT、BTA-OIT(自組網(wǎng))、2G/3G蜂窩通信技術(shù)、LTE、5G技術(shù)等。

　　一、Bluetooth

　　藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)是由東芝、IBM、Intel、愛(ài)立信和諾基亞于1998年5月共同提出的一種近距離無(wú)線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Bluetooth技術(shù)是低功率短距離無(wú)線連接技術(shù)，能穿透墻壁等障礙，通過(guò)統(tǒng)一的無(wú)線鏈路，在各種數(shù)字設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)安全、靈活、低成本、小功率的話音和數(shù)據(jù)通信。其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速度lMb/s(有效傳輸速度為721kb/s)、最大傳輸距離為10m，采用2.4GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical，工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))免費(fèi)頻帶不必申請(qǐng)即可使用，在此頻段上設(shè)立79個(gè)帶寬為1MHz的信道，每秒頻率切換1600次、擴(kuò)頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電波的收發(fā)。

　　Bluetooth技術(shù)是一種短距離無(wú)線通信的技術(shù)規(guī)范，具有Bluetooth體積小、功率低優(yōu)勢(shì)，其被廣泛應(yīng)用到各種數(shù)字設(shè)備中，特別是那些對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的移動(dòng)設(shè)備和便攜設(shè)備。Bluetooth技術(shù)的特點(diǎn)如下：

　　(1)全球范圍適用。Bluetooth工作在2.4GHz的ISM頻段，全球大多數(shù)國(guó)家ISM頻段的范圍是2.4~2.4835GHz，是免費(fèi)頻段，使用該頻段無(wú)須向政府職能部門(mén)申請(qǐng)?jiān)S可證。

　　(2)可同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。Bluetooth采用電路交換和分組交換技術(shù)，支持一路數(shù)據(jù)信道、三路語(yǔ)音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語(yǔ)音同時(shí)傳輸?shù)男诺?。每個(gè)語(yǔ)音信道數(shù)據(jù)速率為64kb/s，語(yǔ)音信號(hào)編碼采用脈沖編碼調(diào)制PCM或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制(CVSD)方法。當(dāng)采用非對(duì)稱信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，速率最高為721kb/s，反向?yàn)?7.6kb/s;當(dāng)采用對(duì)稱信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，速率最高為342.6kb/s。Bluetooth有兩種鏈路類型：同步定向連接(SCO)鏈路和異步無(wú)連接(ACL)鏈路。

　　(3)可以建立臨時(shí)對(duì)等連接。根據(jù)Bluetooth設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色，分為主設(shè)備和從設(shè)備。主設(shè)備是組網(wǎng)連接主動(dòng)發(fā)起請(qǐng)求的Bluetooth設(shè)備，幾個(gè)Bluetooth設(shè)備連接成一個(gè)皮網(wǎng)(piconet，微微網(wǎng))時(shí)，其中只有一個(gè)主設(shè)備，其余的都為從設(shè)備。皮網(wǎng)是Bluetooth最基本的一種網(wǎng)絡(luò)形式，最簡(jiǎn)單的皮網(wǎng)是一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)從設(shè)備組成的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信連接。

　　(4)具有很好的抗干擾能力。在ISM頻段工作的無(wú)線電設(shè)備有很多，如無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、家用微波爐等產(chǎn)品，為了很好地抵抗來(lái)自這些設(shè)備的干擾，Bluetooth采用了跳頻方式來(lái)擴(kuò)展頻譜。將2.402~2.48GHz頻段可以分成79個(gè)頻點(diǎn)，相鄰頻點(diǎn)間隔為1MHz，Bluetooth設(shè)備在某個(gè)頻點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)之后，再跳到另一個(gè)頻點(diǎn)發(fā)送，而頻點(diǎn)的排序是偽隨機(jī)的，每秒頻率可以改變1600次，每個(gè)頻率持續(xù)約625/is。

　　(5)體積小，便于集成。個(gè)人移動(dòng)設(shè)備的小體積決定了嵌入其內(nèi)部的Bluetooth模塊體積更小。

　　(6)低功耗。Bluetooth設(shè)備在通信連接(Connection)狀態(tài)下有四種工作模式，分別是呼吸模式(Sniff)、激活模式(Active).保持模式(Hold)、休眠模式(Park)o激活模式是正常的工作狀態(tài)，另外三種是為了節(jié)能所規(guī)定的低功耗模式。

　　(7)開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)。SIG為了讓Bluetooth技術(shù)的使用推廣開(kāi)來(lái)，將Bluetooth的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全部公開(kāi)，全世界范圍內(nèi)任何單位、個(gè)人都可以進(jìn)行Bluetooth產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，只要能通過(guò)SIG的Bluetooth產(chǎn)品兼容性測(cè)試，就可以推廣市場(chǎng)。

　　(8)成本低。隨著市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，各個(gè)供應(yīng)商紛紛推出自己的Bluetooth芯片和模塊，致使Bluetooth產(chǎn)品的價(jià)格飛速下降。

　　Bluetooth技術(shù)規(guī)定每一對(duì)設(shè)備之間必須一個(gè)為主設(shè)備，另一個(gè)為從設(shè)備，才能進(jìn)行通信，通信時(shí)，必須由主設(shè)備進(jìn)行查找，發(fā)起配對(duì)，建鏈成功后，雙方即可收發(fā)數(shù)據(jù)。理論上，一個(gè)Bluetooth主端設(shè)備，可同時(shí)與7個(gè)Bluetooth從端設(shè)備進(jìn)行通信。一個(gè)具備Bluetooth通信功能的設(shè)備，可以在兩個(gè)角色間切換，平時(shí)工作在從模式，等待其他主設(shè)備來(lái)連接，需要時(shí)，轉(zhuǎn)換為主模式，向其他設(shè)備發(fā)起呼叫。一個(gè)Bluetooth設(shè)備以主模式發(fā)起呼叫時(shí)，需要知道對(duì)方的Bluetooth地址，配對(duì)密碼等信息，配對(duì)完成后，可直接發(fā)起呼叫。

　　Bluetooth主端設(shè)備發(fā)起呼叫，首先是查找，找出周?chē)幱诳杀徊檎业腂luetooth設(shè)備。主端設(shè)備找到從端Bluetooth設(shè)備后，需要從端設(shè)備的PIN碼才能進(jìn)行配對(duì)，也有設(shè)備不需要輸入PIN碼。配對(duì)完成后，從端Bluetooth設(shè)備會(huì)記錄主端設(shè)備的信息，此時(shí)主端即可向從端設(shè)備發(fā)起呼叫，已配對(duì)過(guò)的設(shè)備在下次呼叫時(shí)，就不必再重新配對(duì)。已配對(duì)的設(shè)備，作為從端的Bluetooth耳機(jī)也可以發(fā)起建鏈請(qǐng)求。主從兩端之間在鏈路建立成功后即可進(jìn)行雙向的語(yǔ)音或數(shù)據(jù)通信。在通信狀態(tài)下，主端和從端設(shè)備都可發(fā)起斷鏈并斷開(kāi)Bluetooth鏈路。

　　Bluetooth數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用中，一對(duì)一串口數(shù)據(jù)通信是最常見(jiàn)的應(yīng)用之一，在出廠前Bluetooth設(shè)備就已提前設(shè)好兩個(gè)Bluetooth設(shè)備之間的配對(duì)信息，主端預(yù)存了從端設(shè)備的PIN碼、地址等，兩端設(shè)備加電即自動(dòng)建鏈，透明串口傳輸，無(wú)須外圍電路干預(yù)。一對(duì)一應(yīng)用中從端設(shè)備可以設(shè)為兩種類型，一種是不能被別的Bluetooth設(shè)備查找的靜默狀態(tài);二是可被指定主端查找以及可以被別的Bluetooth設(shè)備查找建鏈的狀態(tài)。

　　Bluetooth系統(tǒng)按照功能分為四個(gè)單元：鏈路控制單元、無(wú)線射頻單元、Bluetooth協(xié)議單元和鏈路管理單元。數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的發(fā)送和接收主要由無(wú)線射頻單元負(fù)責(zé)bluetooth天線具有體積小、質(zhì)量輕、距離短、功耗低的特點(diǎn)。鏈路控制單元(LinkController)進(jìn)行射頻信號(hào)與數(shù)字或語(yǔ)音信號(hào)的相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)基帶協(xié)議和其他的底層連接規(guī)程。鏈路管理單元(LinkManager)負(fù)責(zé)管理Bluetooth設(shè)備之間的通信，實(shí)現(xiàn)鏈路的建立、驗(yàn)證、鏈路配置等操作。Bluetooth協(xié)議是為個(gè)人區(qū)域內(nèi)的無(wú)線通信制定的協(xié)議，包括兩部分：核心(Core)部分和協(xié)議子集(Profile)部分。協(xié)議棧采用的分層結(jié)構(gòu)，分別完成的是數(shù)據(jù)流的過(guò)濾、傳輸、跳頻和數(shù)據(jù)幀傳輸、連接的建立和釋放、鏈路的控制以及數(shù)據(jù)的拆裝等功能。

　　二、ZigBee

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括無(wú)線傳感技術(shù)和進(jìn)程通信技術(shù)。進(jìn)程通信技術(shù)包括RFID、Bluetooth、WiFi、ZigBee等。ZigBee是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的熱門(mén)技術(shù)之一?？梢杂迷诮ㄖ锉O(jiān)測(cè)、貨物跟蹤、環(huán)境保護(hù)等方面。傳感器網(wǎng)絡(luò)要求節(jié)點(diǎn)成本低、易于維護(hù)、功耗低、能夠自動(dòng)組網(wǎng)、可靠性高。ZigBee在組網(wǎng)和低功耗方面具有很大優(yōu)勢(shì)。

　　ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)，它源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通過(guò)飛翔和“嗡嗡"(zig)抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在的方位信息，ZigBee協(xié)議的方式特點(diǎn)與其類似，便取名為ZigBee。

　　ZigBee技術(shù)采用AES加密(高級(jí)加密系統(tǒng))，嚴(yán)密程度相當(dāng)于銀行卡加密技術(shù)的12倍，因此其安全性較高，同時(shí)，ZigBee采用蜂巢結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，每個(gè)設(shè)備能通過(guò)多個(gè)方向與網(wǎng)關(guān)通信，從而保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，ZigBee設(shè)備還具有無(wú)線信號(hào)中繼功能，可以接力傳輸通信信息把無(wú)線距離傳到1000m以外。另外，ZigBee網(wǎng)絡(luò)容量理論節(jié)點(diǎn)為65300個(gè)，能夠滿足家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等只需要1個(gè)主機(jī)就能實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，ZigBee也具備雙向通信的能力，不僅能發(fā)送命令到設(shè)備，同時(shí)設(shè)備也會(huì)把執(zhí)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)反饋回來(lái)。ZigBee采用極低功耗設(shè)計(jì)，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用2年以上。

　　ZigBee采用DSSS技術(shù)，具有以下特點(diǎn):

　　(1)功耗低。ZigBee Alliance網(wǎng)站公布，和普通電池相比，ZigBee產(chǎn)品可使用數(shù)月至數(shù)年之久。這就決定了那些需要一年甚至更長(zhǎng)時(shí)間才需更換電池的設(shè)備對(duì)它的需求。

　　(2)接入設(shè)備多。ZigBee的解決方案支持每個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器帶有255個(gè)激活節(jié)點(diǎn)，多個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可以連接大型網(wǎng)絡(luò)。2.4GHz頻段可容納16個(gè)通道，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器帶有255個(gè)激活節(jié)點(diǎn)(Bluetooth只有8個(gè))，ZigBee技術(shù)允許在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中包含4000多個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　(3)成本低。ZigBee只需要80C51之類的處理器以及少量的軟件即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)須主機(jī)平臺(tái)。從天線到應(yīng)用實(shí)現(xiàn)只需1塊芯片即可。Bluetooth需依靠較強(qiáng)大的主處理器(如ARM7)，芯片構(gòu)架也比較復(fù)雜。

　　(4)傳輸速率低。ZigBee的低功率導(dǎo)致了低傳輸速率，其原始數(shù)據(jù)吞吐速率在4GHz(10channels)頻段為250kb/s，在915MHz(6channels)頻段為40kb/s，在868MHz(Ichannel)頻段為20kb/so傳輸距離為10~20m。

　　(5)短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。

　　(6)高容量。ZigBee可采用星狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，一個(gè)主節(jié)點(diǎn)最多可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn);同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。

　　(7)高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

　　(8)免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，即915MHz(美國(guó))、868MHz(歐洲)、2.4GHz(全球)。由于三個(gè)頻帶除物理層不同外，其各自信道帶寬也是不同的，分別為0.6MHz、2MHz和5MHz。分別有1個(gè)、10個(gè)和16個(gè)信道。這三個(gè)頻帶的擴(kuò)頻和調(diào)制方式也是有區(qū)別的。擴(kuò)頻都使用的是直接序列擴(kuò)頻(DSSS)，但從比特到碼片的變換差別較大。調(diào)制方式都用了調(diào)相技術(shù)，而868MHz和915MHz頻段采用的是BPSK，2.4GHz頻段采用的是OQPSK。

　　三、NFC

　　NFC(Near Field Communication)近場(chǎng)通信技術(shù)，又稱近距離無(wú)線通信，是一種短距離的電子設(shè)備之間非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸(小于10cm)交換數(shù)據(jù)高頻無(wú)線通信技術(shù)。NFC是在非接觸式射頻識(shí)別(RFID)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)，向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自開(kāi)發(fā)成功，主要用于手機(jī)等手持設(shè)備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。NFC讓消費(fèi)者簡(jiǎn)單直觀地交換信息、訪問(wèn)內(nèi)容與服務(wù)，自2003年NFC問(wèn)世以來(lái)，就憑借其出色的安全以及使用方便的特性得到眾多企業(yè)的青睞與支持。

　　NFC作為一種邏輯連接器可以在設(shè)備上迅速實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，將具備NFC功能的兩個(gè)設(shè)備靠近，NFC便能夠進(jìn)行無(wú)線配置并初始化其他無(wú)線協(xié)議，如Bluetooth、IEEE 802.11，從而可以進(jìn)行近距離通信或數(shù)據(jù)的傳輸。NFC可用于數(shù)據(jù)交換，傳輸距離較短、傳輸創(chuàng)建速度較快、傳輸速度快、功耗低。NFC與Bluetooth的功能非常相像，都是短程通信技術(shù)，經(jīng)常被集成到移動(dòng)電話上。NFC不需要復(fù)雜的設(shè)置程序，具有簡(jiǎn)化版Bluetooth的功能。NFC的數(shù)據(jù)傳輸速度有106kb/s、212kb/s、424kb/s三種，遠(yuǎn)小于BluetoothV2.1(2.lMb/s)。

　　四、IEEE 802.11ah

　　以IEEE 802.11為前綴的是無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，后跟用于區(qū)分各自屬性的一個(gè)或者兩個(gè)字母。美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)應(yīng)無(wú)縫互連的應(yīng)用需求提出了802.11ah標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)低功耗、長(zhǎng)距離無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接，需要采用1GHz以下頻段。有效地改善了WiFi信號(hào)易受建筑物阻擋而影響傳輸距離和覆蓋范圍的弊病。

　　IEEE最初制定的一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)就是802.11，這也是第一個(gè)被國(guó)際上認(rèn)可的在無(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的協(xié)議。主要用于解決校園網(wǎng)和辦公室局域網(wǎng)中，用戶和用戶終端的無(wú)線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2Mb/s。由于802.11在速率和傳輸距離上不能滿足人們的需要。因此JEEE小組又相繼推出了在技術(shù)上主要差別在于MAC子層和物理層802.11a、802.11b等許多新標(biāo)準(zhǔn)。

　　從1997年第一代802.11標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來(lái)，WiFi得到了巨大的發(fā)展和普及。在今天，WiFi成為用戶上網(wǎng)的首選方式，在WiFi系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，每一代802.11的標(biāo)準(zhǔn)都在大幅度地提升速率。如802.11ac速度能達(dá)到lGb/s，802.11ac標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行在5GHz頻段，與2.4GHz的802.11n或802.11g相比有更快的速度。802.11ah標(biāo)準(zhǔn)，理想情況下傳輸距離可以達(dá)到1km的，實(shí)現(xiàn)更大的覆蓋范圍。802.11ah采用900MHz頻段，運(yùn)行速度大大降低，僅能達(dá)到150kb/s和18Mb/s之間的速度，這適合于短時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡凸β试O(shè)備，是物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信可選技術(shù)。

　　1.IEEE 802.11信道劃分

　　IEEE 802.11以載波頻率為2.4GHz頻段和5GHz頻段來(lái)劃分，在此之上劃分成多個(gè)子信道。

　　1)2.4GHz頻段

　　IEEE 802.11工作組和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15629.1102共同規(guī)定，2.4GHz工作頻段為2.4~2.4835GHz，子信道個(gè)數(shù)為12個(gè)且寬帶為22MHz。每個(gè)國(guó)家各有不同，信道為1~11號(hào)可供美國(guó)使用;歐盟國(guó)家為1~13號(hào);中國(guó)為1~13號(hào)，如圖1所示。

　　通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，萬(wàn)物互聯(lián)離不開(kāi)各種通信技術(shù)的支持。如果把物聯(lián)網(wǎng)比作信息的物流系統(tǒng)，那么通信技術(shù)就是不同的交通運(yùn)輸方式。

　　常見(jiàn)的通信技術(shù)可以分為有線通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)。參考“常見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)概覽”。有線技術(shù)與無(wú)線技術(shù)根據(jù)場(chǎng)景及技術(shù)特點(diǎn)，又細(xì)分出許多不同的標(biāo)準(zhǔn)。

　　一、有線通信技術(shù)

　　以太網(wǎng)介紹

　　以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)分兩大層：

　　PHY—物理層，主要作用是把數(shù)字信號(hào)變成在可支持的傳輸媒介上傳輸?shù)哪M信號(hào)。它定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庑盘?hào)、符號(hào)、線的狀態(tài)和時(shí)鐘要求、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接器。

　　MAC——edia Access Control，媒介存取控制，它對(duì)應(yīng)OSI7層模型的是數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層是由兩部分組成MAC(介質(zhì)存取控制)和LLC(邏輯鏈路控制)。MAC是負(fù)責(zé)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行同步、識(shí)別錯(cuò)誤及控制數(shù)據(jù)的流向。