飛凌干貨丨如何選擇適合你的無(wú)線通信方式？
在萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代里，越來(lái)越多的物體將被連接到互聯(lián)網(wǎng)，打通端到端、端到云的連接。這些連接，我們可采用多種通信鏈路予以實(shí)現(xiàn)。在智能物聯(lián)應(yīng)用上，工程師經(jīng)常會(huì)困惑NB-IoT/LoRa/ZigBee/Wi-Fi等無(wú)線連接方式，到底哪一種，才是最合適的？哪一種才能讓項(xiàng)目開(kāi)發(fā)事半功倍？以下為選擇無(wú)線通信方式時(shí)的考慮因素。
一、 傳輸基礎(chǔ)
距離：遮擋、空曠情況下節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)關(guān)的距離。
速率：傳輸數(shù)據(jù)量有多大？
實(shí)時(shí)性：能接受的響應(yīng)延時(shí)？
功耗：電池壽命，能效，可能需要連接交流電。
容量：一定范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、設(shè)備的數(shù)量。
環(huán)境：工廠中的危險(xiǎn)環(huán)境、暴露在天氣中的室外環(huán)境、來(lái)自電子設(shè)備的噪聲或電磁干擾等。
通信方式：單向還是雙向通信。
二、附加功能篇
升級(jí)：是否需要遠(yuǎn)程升級(jí)。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/span>星形，網(wǎng)狀，或其它拓?fù)洹?/span>
安全：是否需要加密或認(rèn)證？對(duì)數(shù)據(jù)安全性有什么要求？
二次開(kāi)發(fā)：是否需要二次開(kāi)發(fā)？是否采用單芯片方案？
開(kāi)發(fā)平臺(tái)：需要操作系統(tǒng)嗎？需要哪些其它軟件？
三、其他
成本：設(shè)計(jì)、制造或互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)費(fèi)用。
頻段：許可頻段還是免許可頻段。
下面簡(jiǎn)要描述NB-IoT/LoRa/ZigBee/Wi-Fi之間的區(qū)別：
NB-IoT
NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。NB-IoT設(shè)備的電池壽命可以長(zhǎng)達(dá)10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋，一個(gè)小區(qū)內(nèi)可以覆蓋數(shù)萬(wàn)節(jié)點(diǎn)。
LoRa
LoRa（長(zhǎng)距離）是由Semtech公司開(kāi)發(fā)的一種擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，典型工作頻率在美國(guó)是915MHz，在歐洲是868MHz，在亞洲是433/470MHz。其典型范圍是2km至5km，最長(zhǎng)距離可達(dá)15km，具體取決于所處的位置和天線特性。
ZigBee
ZigBee是物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇之一。ZigBee是一種無(wú)線連接，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國(guó)流行)3個(gè)頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離與功耗掛鉤，大功率模塊甚至可以到達(dá)幾公里以上。ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)。
Wi-Fi
Wi-Fi被廣泛用于許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，最常見(jiàn)的是作為從網(wǎng)關(guān)到連接互聯(lián)網(wǎng)的路由器的鏈路。然而，它也被用于要求高速和中距離的主要無(wú)線鏈路。大多數(shù)Wi-Fi版本工作在2.4GHz免許可頻段，傳輸距離長(zhǎng)達(dá)100米，具體取決于應(yīng)用環(huán)境。流行的802.11n速度可達(dá)300Mb/s，而更新的、工作在5GHz ISM頻段的802.11ac，速度甚至可以超過(guò)1.3Gb/s。
傳輸距離方面
NB-IoT>LoRa>ZigBee>WIFI
功耗來(lái)方面
WIFI>LoRa≈ZigBee≈NB-IoT，后三者僅靠電池供電即可
傳輸速率方面
WIFI>ZigBee>LoRa>NB-IoT
目前來(lái)說(shuō)，WIFI的優(yōu)勢(shì)是應(yīng)用廣泛，可以傳輸音頻、視頻，且已經(jīng)普及到千家萬(wàn)戶；ZigBee的優(yōu)勢(shì)是低功耗和組網(wǎng)方便；LoRa的優(yōu)勢(shì)是通訊距離遠(yuǎn)并且功耗低；而NB-IoT的優(yōu)勢(shì)在于使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需部署網(wǎng)關(guān)，低功耗且不受距離限制。然而，這3種技術(shù)，都有各自的優(yōu)勢(shì)，也都有各自的不足，沒(méi)有一種技術(shù)能完全滿足物聯(lián)網(wǎng)的的全部要求，在不同的行業(yè)都有廣泛應(yīng)用，可謂是各有千秋。
常見(jiàn)問(wèn)題：
1. 飛凌嵌入式 FCU1101產(chǎn)品上的zigbee 模塊 WLT2408NZ是曉網(wǎng)的 ， 我們網(wǎng)關(guān)以外的其它模塊 不能保證都是 曉網(wǎng) 品牌， 和曉網(wǎng)的不能通訊。 如何讓 用戶 更方便使用？ 可以有兩種方案：
a、 讓用戶把其它模塊或節(jié)點(diǎn)的Zigbee模塊換成曉網(wǎng)的，但是很多時(shí)候用戶那做不到，這時(shí)候參見(jiàn)方案b。
b、 用戶可以用跟其它模塊可以通訊的模塊，按照曉網(wǎng)模塊的線序自己做個(gè)模塊安到我們的FCU1101里，替換掉曉網(wǎng)的模塊就行。串口的，不需要寫(xiě)驅(qū)動(dòng)。用戶自己按照其模塊的串口指令手冊(cè)寫(xiě)應(yīng)用程序就行，就不要用我們的zigbee測(cè)試程序了。
2. Lora 模塊，是不是各廠家的頻率一致是否就可以進(jìn)行通訊？
不是，每家模塊具體協(xié)議細(xì)節(jié)都是不同的，即使通用的lorawan協(xié)議 也不能保證協(xié)議細(xì)節(jié) 是相同的。不同廠家的模塊互通的可能性幾乎沒(méi)有。
3. Lora 和 Zigbee 可以連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)量？
Lora 廣播模式（單向通信）下數(shù)量沒(méi)限制，輪詢模式（雙向通信） 同時(shí)只能跟一個(gè)節(jié)點(diǎn)通訊，數(shù)量沒(méi)限制；Zigbee 曉網(wǎng)模塊理論值65535個(gè)
4. Lora 默認(rèn)是用的 型號(hào)：E32-TTL-100(433T20DC) 20dBm (默認(rèn)使用) ，可以換更高功率的 E32-TTL-1W(433T30D) 30dBm。功率高的，傳輸距離 遠(yuǎn)些。太谷兼容了E22
5. 什么時(shí)候用 LoRa ，什么時(shí)候用 zigbee ？
可以從通信距離、數(shù)據(jù)量和成本方面考慮，
距離：Zigbee兩個(gè)模塊之間的通信距離在幾百米左右，而LoRa在幾公里。雖然zigbee可以通過(guò)組網(wǎng)跳轉(zhuǎn)延長(zhǎng)末端到網(wǎng)關(guān)的距離，但是增加中間節(jié)點(diǎn)也會(huì)帶來(lái)成本的增加。
數(shù)據(jù)量：LoRa一次通信的數(shù)據(jù)量是幾百個(gè)字節(jié)，而zigbee是幾百K字節(jié)。
Zigbee組網(wǎng)方式 LoRa組網(wǎng)方式
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