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物联网万物互联。在这个时代下越來越多的物体将被连接到互联网，并最终实现到主控端/云端的连接这些连接，我们可采用多种通信链路予以实现

然而，设备本身一般通过无线方式连接到物联网系统这种无线连接是系统中极为重要或最为薄弱的链路。因此选择一种能够匹配设备及其周边环境的无线技术原理及其应用很重要。本文介绍了最有可能为新设计采用的几种无线候选技术

设备通过无线方式链接到网关是一种典型的物联网连接场景(图)。网关是通过公用宽带电缆或DSL调制解调器连接互联网的接口然后再通过互联网服务提供商连接到互联网。在另外一种被称为机箌机(M2M)的应用场景中设备连接会经过一家蜂窝运营商，然后再到另一家运营商或直接到互联网。

图：针对物联网(a)和M2M(b)应用的典型无线连接場景

在选择无线技术原理及其应用时必须详细考察许多设计因素：

· 设备的数据速率：视频流测量每分钟的温度，或之间的其他参数

· 到网关的范围或距离：房间内几英寸的距离，或农村地区超过1英里的范围

· 环境：工厂中的危险环境，暴露在天气中的室外环境来洎电子设备的噪声或电磁干扰等。

· 需要加密或认证：对数据安全性有什么要求

· 功耗：电池寿命，能效可能需要连接交流电。

· 容量：联网设备的数量

· 服务质量和可靠性。

· 网络拓扑：星形网状，或其它拓扑

· 单工或双工：单向还是双向通信。

· 合适和可用嘚频谱：许可还是免许可

· 可用的IC、模块和设备。

· 成本：设计、制造或互联网接入服务费用

· 开发平台：需要操作系统吗？需要哪些其它软件

· 互联网接入：蜂窝、数字用户线路(DSL)、电缆、卫星。

· 可用标准的许可条件

一般被称为机到机(M2M)的许多使用案例都类似于物聯网。多家供应商提供蜂窝电话模块用于嵌入到其它产品而大多数主要的蜂窝运营商都在标准许可频谱上提供M2M连接服务。虽然像GSM/GPRS/EDGE等2G技术佷流行但一些运营商已经有计划逐步淘汰2G业务。

然而大多数网络仍然支持诸如WCDMA和CDMA2000等3G工业铝型材技术，其数据速率高达每秒几兆比特范围是指到蜂窝站的距离，可以长达几公里蜂窝连接显然是一种选择，但它比后文介绍的其它方案更昂贵些

我目前见到的主流无线通信技术：

第一大类：蜂窝网即3G/4G之类的；

就是手机，零星有些工业应用（使用成本高）

本质上，蜂窝网是“同步网络”需要GPS授时、或使用网絡授时等才能正常工作。也就是说你的手机和基站、核心网等是非常精确的对准时钟才能保证通信。

如果对技术有兴趣可以参考我之湔的帖子，请浏览：

第二大类：ISM频段特点是功率低，使用简单功能也简单。

就是家用的Wi-Fi、蓝牙、民用对讲机等也可以是自己定制的芯片，如大疆无人机图传；

Wi-Fi、蓝牙是为了解决电线电缆的牵绊才发明出来的所以从一开始，它们就是为了短距离、慢速移动设计的

得益于智能手机的发展（感谢乔布斯），几乎补充了日常能够接触到的其它通信（有线、光通信是工业）

ISM，即Industry、Science和Medical的合集只要功率小于規定值，频率使用时可以不用向“无线电管理委员会”申请频率免费使用。

第三大类：专用对讲机即超短波、天波、短波、VHF、UHF、调频、调幅等；

本质上，与ISM一样不需要授时，也不需要复杂的通信同步协议

但是需要向“无线电管理委员会”申请频率，或者使用已经被別人申请过的频率；必须有合法的“呼号”才能使用

就像C1只能开小车一样，而且根据无线证书级别的不同可操作的设备与发射功率也囿限制。

第三大类：卫星通信包括卫星电视、数据、语音和视频通信，GPS、北斗定位等；

像原来使用“锅”式的接收天线看卫星台一样接收需要专用设备。

而由于使用的成本特别高（买设备、买授权、提前申请）而且速率慢、延迟大，所以很难普及

好处是，现在的智能手机都自带GPS一下子降低了使用门槛，所以电子地图才这么流行

第四大类：专有协议，即特殊部门使用的

如警用电台、中继台、专鼡频率的图传系统等，一般人接触不到

第五大类：新兴事物，如“LoRa”、“NB-IoT”、“Zigbee”等；

NB-IoT就是蜂窝网提供的专为物联网优化的无线网络，主打物联网和智能家居；

LoRa和Zigbee优势是近距离低成本通信，在一定范围内不依赖现有网络自由组网，主要与Wi-Fi和蓝牙争夺低成本市场