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通俗易懂物联网(5):近距离无线通信技术

在物联网中,两个终端设备之间的距离可能会非常的短,这就需要我们选择合适的近距离无线通信技术。为什么是无线通信技术呢?本文介绍在物联网中,比较常用的近距离无线通信技术。

作者:周兆熊|2018-03-05 08:56

本系列文章:

前面介绍过,物联网的物物相连是众多物联网终端设备之间的相连,要让这些设备连接起来就需要有网络和通信技术的支撑。在物联网中,两个终端设备之间的距离可能会非常的短(例如都分布在一个房间内,或者是一个园区内),这就需要我们选择合适的近距离无线通信技术。为什么是无线通信技术呢?因为在很多地方,是不可能或者很难部署有线网络的,如公路上、下水道中。本文介绍在物联网中,比较常用的近距离无线通信技术。

物联网/无线通信

Wi-Fi

说到近距离的无线通信技术,大家可能首先就会想到Wi-Fi了。确实,现在Wi-Fi几乎遍布城市的各个角落,我们到一家餐厅去,坐下来后的***件事情就是将手机的Wi-Fi连上。

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如平板、手机)等终端以无线方式互相连接的技术,事实上它是一个高频无线电信号。Wi-Fi的使用场景以室内为主,特别满足物联网近距离无线通信的要求。

ZigBee

ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术,其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗和低数据速率,主要用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入到各种设备中。简而言之,ZigBee就是一种便宜的、低功耗的近距离无线通信技术,适用于物联网的各种场景中。

蓝牙

蓝牙技术最初是由电信巨头爱立信公司于1994年发明的,它是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人局域网之间的短距离数据交换。另外,蓝牙设备之间通常以两个设备单向通信为主,可用于物联网的特定领域中。

iBeacon

iBeacon是苹果公司于2013年9月发布的iOS7上配备的新功能,其工作方式是,配备有低功耗蓝牙通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。iBeacon是一种广播方式,只是带有了距离检测的能力。

RFID

RFID(Radio FrequencyIdentification)技术又称无线射频识别,是一种无线通信技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,而无需在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别系统最重要的优点是非接触式识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下读取数据时间不超过100ms。

RFID通常被用来进行物体识别,但贴有RFID标记的物体若无主动通信能力,不能作为物联网终端设备,这种情况下物联网终端设备应该是RFID读写器或者有源RFID设备。在大多数情况下,RFID的拓扑结构为一对多方式,即一个读写器对应多个贴有RFID标记的物体。

NFC

NFC(Near Field Communication,近场通信)是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于20cm距离内。它是由非接触式RFID及互联互通技术整合演变而来的,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。

NFC拓扑结构通常用于安全快速的数据交换上,有卡模式和点对点模式,因此为一对一的拓扑结构。

IrDA

初始的IrDA(Infrared DataAssociation,红外数据组织)1.0标准制订了一个串行、半双工的同步系统,传输速率为2400bit/s~115200bit/s,传输范围为1m,传输半角度为15度~30度。近期,IrDA扩展了其物理层规格,使得数据传输率提升到4Mbit/s。IrDA通常采用单向的数据传输拓扑结构。

总结

本文介绍了在物联网中常用的几种近距离无线通信技术,包括:Wi-Fi 、ZigBee、蓝牙、iBeacon、RFID、NFC和IrDA。本文提到的每种近距离通信技术都是一套复杂的体系,都有其特定的使用场景,我们不能武断地认为一个技术优于另一个技术,而是要根据具体的使用场景灵活地选择最合适的近距离无线通信技术。

【本文是51CTO专栏作者周兆熊的原创文章,作者微信公众号:周氏逻辑(logiczhou)】

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【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】

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