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比较适用于物联网的Wi-Fi,蓝牙,ZigBee和Sub-GHz四种主要无线技术

预计到2020年,将有500亿个无线通信设备。根据GSM联盟的数据,移动手持设备和个人计算机仅占四分之一,其余为自主互连的设备,它们可以与非移动设备中的其他计算机进行通信。用户交互方式。目前,我们的Internet正在迅速发展为用于无线设备(物联网)互连的万维网。无线网络技术的核心特征和功能Wi-Fi是一种基于2.4GHz频带的通信技术。它擅长在两个节点之间快速传输大量数据,但同时会消耗大量能量。在星形配置中,每个AP最多只能容纳15-32个客户端。蓝牙是另一种2.4GHz技术,主要针对便携式设备,主要是一种点对点解决方案,仅支持几个节点。 ZigBee与蓝牙和Wi-Fi具有相同的无线频谱,但仅用于满足低功率无线传感器节点的特殊需求。表1总结了当前无线网络技术的核心特性和功能ZigBee:无线网状网络的优化解决方案igZigBee是一种基于全球标准的开放式无线网状网络技术。与星形和点对点之类的传统网络体系结构不同,网状网络使用成本最低的节点为建筑物中的所有位置提供可靠的覆盖范围(有关网络拓扑选项的比较,请参见下图)。 ZigBee使用基于AODV(按需点播距离矢量)路由技术的动态自主路由协议。在AODV中,当一个节点需要连接时,它将广播路由请求消息,而其他节点将在路由表中查找。如果存在到目标节点的路由,它将反馈到源节点,并且源节点将选择可靠且跳数最小的路由,并将信息存储到本地路由表中以备将来使用。如果路由失败,则节点可以简单地选择另一条备用路由。如果源和目标之间的最短线路由于墙壁或多径干扰而被阻塞,则ZigBee可以自适应地找到更长但可用的路由线路。网络拓扑比较。例如,基于Silicon Labs EM35x Ember ZigBee SoC和EmberZNet PRO协议栈的无线传感器网络可以提供可自我配置和自我修复的网状网络连接性,可以扩展为在单个网络中连接成百上千个节点。 “ ZigBee认证产品”的快速发展已成为现实。 Ember AppBuilder受益匪浅,它隐藏了协议栈的细节,并专注于ZAP实现的开发工具(ZigBee应用程序配置文件)。通过图形界面,开发人员可以快速选择应用程序所需的属性,然后AppBuilder会自动生成所需的代码。为了最大化ZigBee网络的灵活性,需要高效的调试工具。网状网络的复杂性使传统的网络分析工具(例如Packet Sniffer)更加难以使用。实际上,由于数据包可能会经过多个跃点才能到达其目的地,因此许多中间传输超出了分析器的范围。对于此问题,当前唯一的解决方案是使用Silicon Labs桌面网络分析仪(Desktop Network Analyzer),此分析工具功能强大,可以在图形界面中显示网络中每个数据包的完整图片,并内置协议分析使用视觉跟踪引擎,开发人员可以协调网络通信和设备任务。在某些情况下,网状网络不是合适的选择,因为节点密度太低而无法提供有效的故障转移支持。例如,道路或铁路网络拓扑要求沿着长而窄的路径以较宽的间距部署节点。类似地,校园的外部设施对于使用网状网络来说太稀疏了。在这些环境中,星形拓扑组合可以跨越更长的距离,因此更可靠,更适合。 Sub-GHz:长距离和低功率通信的理想选择。无线传播与频率成反比。在低功耗,长距离通信或穿墙能力方面,sub-GHz无线电具有更多优势。在许多应用中,433MHz已成为2.4GHz的全球替代品(但日本不允许将其用于无线应用)。基于868MHz和915MHz的设计可用于美国和欧洲市场。有许多不需要许可或需要许可的频带。对于系统集成商,他们可以选择优化某些特定领域的性能,也可以与发布商合作