盤點物聯(lián)網(wǎng)常用的無線短距離通信語言及技術(shù)

　　無線通信主要包括微波通信和衛(wèi)星通信，微波是一種無線電波，它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬，通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯(lián)系。

　　今天，我們就來扒一扒那些在物聯(lián)網(wǎng)中比較常用的無線短距離通信語言及技術(shù)--華為Hilink協(xié)議、WiFi(IEEE 802.11協(xié)議)、Mesh、藍牙、ZigBee、Thread、Z-Wave、NFC、UWB、LiFi。

　　TOP1 LiFi

　　光保真技術(shù)，是一種利用可見光波譜(如燈泡發(fā)出的光)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o線傳輸技術(shù)，由英國愛丁堡大學(xué)HaraldHass教授發(fā)明。

　　可見光通信技術(shù)，是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號來傳輸信息的，將高速因特網(wǎng)的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。

　　LiFi相當于Wi-Fi的可見光無線通信(VLC)技術(shù)，能利用發(fā)光二極管(LED)燈泡的光波傳輸數(shù)據(jù)，可同時提供照明與無線聯(lián)網(wǎng)，且不會產(chǎn)生電磁干擾，有助緩解現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)流量爆增的問題。

　　TOP2 Hilink協(xié)議

　　華為推出的自主研發(fā)的智能家居“三件套”—Hilink協(xié)議、Huawei-LiteOS系統(tǒng)以及IOT芯片。

　　HiLink協(xié)議是智能設(shè)備之間的“普通話”。它能快速接入，簡單易用，安全可靠，兼容多協(xié)議，SDK開放，是繼華為海思芯片之后的又一大歷史性突破。Hilink連接協(xié)議將和華為此前推出的Liteos物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)將成為華為與伙伴共享的兩大核心能力。

　　TOP3 WiFi

　　通常WiFi技術(shù)使用2.4GHz和5GHz周圍頻段，通過有線網(wǎng)絡(luò)外接一個無線路由器，就可以把有線信號轉(zhuǎn)換成WiFi信號，2016年WiFi聯(lián)盟最新公布的802.11ah WiFi標準—WiFi HaLow，使得WiFi可以被運用到更多地方。

　　Wi-Fi是一個無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性?，F(xiàn)時一般人會把Wi-Fi及IEEE 802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路。Wi-Fi的樣式有很多類型，有無線的卡，還有連接電腦的等等。2015年9月，Skyhook與Mapbox兩家公司收錄的wifi信號數(shù)據(jù)表示，全球wifi信號多達9億。

　　TOP4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)

　　被稱為廉價“Last Mile“寬帶接入方案，它利用多跳無線網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為移動用戶提供寬帶接入。

　　Mesh是WLAN與移動Ad Hoc(點對點)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。與WLAN相比，各網(wǎng)絡(luò)終端之間可以對等的進行直接通信，不再需要經(jīng)過AP(基站)轉(zhuǎn)發(fā)，且覆蓋范圍更大。與Ad Hoc相比，由于具有固定和電源充足的主干路由器，在移動性和功耗上可不用考慮太多。

　　TOP5 ZigBee/802.15.4協(xié)議

　　Zigbee被正式提出來是在2003年，它的出現(xiàn)是為了彌補藍牙通信協(xié)議的高復(fù)雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規(guī)模太小等缺陷。名稱取自于蜜蜂，蜜蜂 (bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。

　　ZigBee采用自組網(wǎng)的方式進行通信，也是無線傳感器網(wǎng)領(lǐng)域最為著名的無線通信協(xié)議。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，當某個傳感器的訊息從某條通信路徑無法順暢的傳遞出去時，動態(tài)路由器會迅速的找出另外一條近距離的信道傳輸數(shù)據(jù)，從而保證了信息的可靠傳遞。

　　TOP6 Thread /IEEE 802.15.4協(xié)議

　　Thread和ZigBee同屬802.15.4，但是針對802.15.4做了很大的改進。

　　Thread是建立在IPv6的基礎(chǔ)之上的一個協(xié)議，無論在傳輸安全，還是系統(tǒng)可靠性上都做了非常棒的優(yōu)化。它既可以承載高通海爾數(shù)十企業(yè)組物聯(lián)網(wǎng)盟AllSeen，也可以支持蘋果的Homekit智能家居平臺。谷歌旗下的Nest 將Thread定為家庭物聯(lián)網(wǎng)的唯一通訊協(xié)定，隨后Nest發(fā)起產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聯(lián)盟成員共同推廣Thread協(xié)議，Thread短距離通信上面也是大有可為。

　　TOP7 Z-Wave協(xié)議

　　Z-Wave無線組網(wǎng)規(guī)格于2004年提出，由丹麥的芯片與軟件開發(fā)商Zensys主導(dǎo)，Z-wave聯(lián)盟推廣其應(yīng)用。

　　Z-Wave工作頻率美國908.42MHz、歐洲868.42MHz，采用無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此任何節(jié)點都能直接或間接地和通信范圍內(nèi)的其它臨近節(jié)點通信。數(shù)據(jù)速率包括 9.6kbps和40kbps，信號的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過100m。Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于短距離、窄帶寬的應(yīng)用場合。Z-Wave專注于家庭自動化，在歐美國家比較流行，進入中國市場較Zigbee晚，市場份額也遠遠不及Zigbee，且由于頻帶劃分的原因，雖能在中國發(fā)展，但也是走得小心翼翼。

　　TOP8 藍牙/IEEE 802.15.1協(xié)議

　　藍牙技術(shù)最早始于1994，由瑞典愛立信研發(fā)。它采用調(diào)頻技術(shù)(Frequency-hopping Spread Spectrum)，通信頻段為2.402G Hz-2.480GHz。截止目前為止已經(jīng)更新了9個版本，分別為藍牙1.0/1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0/4.1/4.2，通信半徑從幾米到幾百米延伸。

　　TOP9 NFC

　　近場通信，2002年由飛利浦半導(dǎo)體、諾基亞和索尼共同研發(fā)。2004年，成立NFC論壇，致力于近場通信技術(shù)的標準化和推廣，該技術(shù)由RFID及互連技術(shù)整合演變而來。

　　NFC是一種短距高頻的無線電技術(shù)，工作頻率在13.56MHz，20cm距離內(nèi)。其傳輸速度有106 Kb/s、212 Kb/s或者424 Kb/s三種。通過卡、讀卡器以及點對點三種業(yè)務(wù)模式進行數(shù)據(jù)讀取與交換。NFC與藍牙技術(shù)功能類似，但傳輸速率和傳輸距離沒有藍牙快和遠，同時功耗和成本都較低，保密性好，這些優(yōu)點讓它成為移動支付和消費類電子的寵兒。近來，Apple pay、Samsung pay在移動支付領(lǐng)域鬧得風聲水起，NFC技術(shù)在未來移動物聯(lián)世界里的重要性不言而喻。

　　TOP10 UWB

　　超寬帶，一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，能在10m左右的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)百Mb/s至數(shù)Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。

　　UWB具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢，主要應(yīng)用于室內(nèi)通信、高速無線LAN、家庭網(wǎng)絡(luò)、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領(lǐng)域。比較有意思的是，UWB的標準化問題一直充滿爭議，這也間接的減慢了其推廣的步伐。與藍牙、802.11b、802.15 等無線通信相比，UWB可以提供更快、更遠、更寬的傳輸速率，越來越多的研究者投入到UWB 領(lǐng)域。