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常见的物联网网络有哪些

2019-02-12 16:01:26

物联网使得物物相连,使我们的生活更加方便、同时也极大的为我们的生活提供了便利!他在我们的生活中无处不在,那么物联网网络有哪些呢?下面为你一个一个慢慢讲述。


GPRS网络

GPRS,通用无线分组业务是一种基于 GSM 系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线 IP 连接。GPRS 充分利用共享无线信道,采用 IP Over PPP 实现数据终端的高速、远程接入。作为现有 GSM 网络向第三代移动通信演变的过渡技术(2.5G),GPRS 在许多方面都具有显著的优势。


GPRS 有下列特点:

1、可充分利用现有资源—中国移动全国范围的电信网络--GSM,方便、快速、低建设成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署;

2、传输速率高,GPRS 数据传输速度可达到 57.6Kbps,最高可达到115Kbps—170Kbps,完全可以满足用户应用的需求,下一代 GPRS 业务的速度可以达到 384Kbit/s;

3、接入时间短,GPRS 接入等待时间短,可快速建立连接,平均为两秒;

4、提供实时在线功能 “always online”,用户将始终处于连线和在线状态,这将使访问服务变得非常简单、快速;

5、按流量计费,GPRS 用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,用户可以一直在线,按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时,用户即使挂在网上也是不收费的。GPRS 业务,具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点,在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势,特别适合于频发小数据量的实时传输,因而 GPRS 业务在某些行业上有特殊的应用。

GPRS网络

3G(WCDMA)网络

WCDMA-第三代移动通信系统(也称 3G)是移动通信市场经历了第一代模拟技术的移动通信业务的引入,在第二代数字移动通信市场的蓬勃发展中被引入日程的。在当今 Internet 数据业务不断升温中,在固定接入速率(HDSL、ADSL、VDSL)不断提升的背景下,第三代移动通信系统也看到了市场的曙光,益发为电信运营商、通信设备制造商和普通用户所关注。

移动通信技术开始是各自发展的状态,各个国家、技术组织都不断发展自己的技术,美国有 AMPS、D-AMPS、IS-136、IS-95,日本有 PHS、PDC,欧洲则是 GSM。这种格局一方面在移动通信发展的初期满足了用户的需求,开拓了移动通信市场,另一方面也人为造成地区间的隔离,引发了全球统一移动通信制式的需求。ITU 正是在这个背景下于 1985 年启动了第三代移动通信系统的规范工作。

在第三代移动通信规范提案的概念评估过程中,宽带码分多址(WCDMA)技术以其自身的技术优势成为 3G 的主流技术之一。这里主要介绍 WCDMA 起源、面临的移动通信市场和业务状况、WCDMA 技术特点、发展现状和演进方向。


3G特点

带宽更宽,无线通信占用 5MHz 带宽;

通信码率更高,码率是 3.84MChips;

复用更充分,支持的复用模式:FDD、TDD;高速传输以支持多媒体业务;

采用 RAKE 分集接收技术以克服衰落、提高话音质量;

采用软切换,有效的降低掉话率,提高系统容量,改善语音质量;

采用码分多址技术,保密性能更好;

3G(WCDMA)网络

4GLTE网络

4G LTE 是 TD-LTE 和 FDD-LTE 等 LTE 网络制式的统称,4G LTE 通信技术是继第三代以后的又一次无线通信技术演进,4G LTE 最大的数据传输速率超过 100Mbps,这个速率是移动电话数据传输速率的 1 万倍,也是 3G 移动电话速率的 50 倍。


4G LTE 的优势

通信速度快

4G 网络兼具 TD-LTE 与 LTE FDD 两种制式,其中,FDD 网络理论峰值可达

150Mbps,TD 网络理论峰值可达 100Mbps,这种速度会相当于 2009 年最新手机的传输速

度的 1 万倍左右,第三代手机传输速度的 50 倍。

网络频谱宽

每个 4G 信道会占有 100MHz 的频谱,相当于 W-CDMA3G 网络的 20 倍。

高质量通信

4G 通信称之为“多媒体移动通信”,使人们不仅可以随时随地通信,更可以双向下载传

递资料、图画、影像等。

4GLTE网络

NB-IOT网络

NB-IoT概要

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT 构建于蜂窝网络,只消耗大约 180KHz 的带宽,可直接部署于 GSM 网络、UMTS 网络或 LTE 网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT 聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。 NB-IOT 使用 License 频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。


NB-IoT 有下列特点:

广覆盖

NB-IoT 技术能实现比 GSM 好 20dB 以上的覆盖增益,覆盖面积扩大 100 倍,在地下车库、地下管道

也能覆盖到。

大连接

NB-IoT 单扇区支持 5 万个连接,比现往高 50 倍(2G/3G/4G 分别是 14/128/1200),目前全球有约

500 万个物理站点,假设全部署 NB-IoT,每站点三扇区可接入的物联网终端数将达 4500 亿个;窄带技术:

上行等效功率 36 信道*23dBm,提升信道容量减少空口;信令开销,提升频谱效率基站优化:独立的准

入拥塞控制与终端上下文信息存储;核心网优化:终端上下文存储与下行数据缓存。

低功耗

NB-IoT 终端如每天发送一次 200Byte 报文,AA 电池待机时间 10 年,单次的速传时间缩短了,终端

99%的时间都工作在节能模式(PSM),这个节能模式和手机的节能模式不一样,终端仍然注册在网,但

信令不可达。终端处于深度睡眠,99%的时间终端的功耗只有 15 微瓦。它的睡眠的时间比较长,能减少

终端监听网络的频度。

低成本

目前单个模块做出来的成本不会超过 5 美元,目标是要做到 1 美元左右。180kHz 窄带,降低芯片复杂度;

简化协议栈(500Byte),减少片内 Flash/RAM;低采样率单天线、半双工,射频成本低。


LoRa网络

LoRa 是 LPWAN(低功耗广域网 Low Power Wide Area Nerwork)通信技术中的一种,是美国 Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,LoRa 融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术,拥有前所未有的性能,设计人员便可做到远距离和低功耗两者均兼顾,最大程度地实现更长距离和更低功耗的数据通信,使得嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。


LoRa 的主要特点:

1)高灵敏度、低功耗

高达 157db 的链路预算使其通信距离可达 15 公里(与环境有关)。其接收电流仅 10mA,睡眠电流 200nA,这大大延迟了电池的使用寿命。

2)系统容量大

网关是节点与 IP 网络之间的桥梁(通过 2G/3G/4G 或者 Ethernet)。每个网关每天可以处理 500万次各节点之间的通信(假设每次发送 10Bytes,网络占用率 10%)。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置,发射功率 20dBm(100mW),那么在建筑密集的城市环境可以覆盖 2 公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达 10 公里。

3)可以支持测距和定位

LoRa 对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的 RSSI(Received Signal SterngthInd-ication),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。其定位精度可达 5m(假设 10km 的范围)。这些关键特征使得 LoRa 技术非常适用于要求功耗低、距离远、大量连接以及定位跟踪等的物联网应用,如智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等等应用和领域。


ZigBee网络

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。


 蓝牙网络

蓝牙( Bluetooth图片关键词 ):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域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。

如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,简称SIG)管理。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司,它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。IEEE将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1,但如今已不再维持该标准。蓝牙技术联盟负责监督蓝牙规范的开发,管理认证项目,并维护商标权益。制造商的设备必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以“蓝牙设备”的名义进入市场。蓝牙技术拥有一套专利网络,可发放给符合标准的设备。 


WIFI网络

在中文里又称作“行动热点”,是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关,也常有人把Wi-Fi当做IEEE 802.11标准的同义术语。“Wi-Fi”常被写成“WiFi”或“Wifi”,但是它们并没有被Wi-Fi联盟认可。

并不是每样匹配IEEE 802.11的产品都申请Wi-Fi联盟的认证,相对地缺少Wi-Fi认证的产品并不一定意味着不兼容Wi-Fi设备。

IEEE 802.11的设备已安装在市面上的许多产品,如:个人计算机、游戏机、MP3播放器、智能手机、平板电脑、打印机、笔记本电脑以及其他可以无线上网的周边设备。

Wi-Fi联盟成立于1999年,当时的名称叫做Wireless Ethernet Compatibility Alliance(WECA)。在2002年10月,正式改名为Wi-Fi Alliance。


以上就是我们生活中常见的物联网网络,如果您觉得我们的文章对您有帮助,欢迎持续关注我们!

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模拟量输入模块

NB-IoT技术构架图