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1、LoRa技術(shù)簡介:
物聯(lián)網(wǎng)應用中的無線技術(shù)有多種,可組成局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。組成局域網(wǎng)的無線技術(shù)主要有2.4GHz的WiFi,藍牙、Zigbee等,組成廣域網(wǎng)的無線技術(shù)主要有2G/3G/4G等。這些無線技術(shù),優(yōu)缺點非常明顯,可如下圖總結(jié)。在低功耗廣域網(wǎng)(Low Power Wide Area Network, LPWAN)產(chǎn)生之前,似乎遠距離和低功耗兩者之間只能二選一。當采用LPWAN技術(shù)之后,設計人員可做到兩者都兼顧,最大程度地實現(xiàn)更長距離通信與更低功耗,同時還可節(jié)省額外的中繼器成本。
LoRa 是LPWAN通信技術(shù)中的一種,是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術(shù)的超遠距離無線傳輸方案。這一方案改變了以往關于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式,為用戶提供一種簡單的能實現(xiàn)遠距離、長電池壽命、大容量的系統(tǒng),進而擴展傳感網(wǎng)絡。目前,LoRa 主要在全球免費頻段運行,包括433、868、915 MHz等。
LoRa技術(shù)具有遠距離、低功耗(電池壽命長)、多節(jié)點、低成本的特性。
2、ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。
主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩?/p>
ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi),但可以繼續(xù)增加。
作為一種無線通信技術(shù),ZigBee具有如下特點:
(1) 低功耗: 由于ZigBee的傳輸速率低,發(fā)射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee設備非常省電。據(jù)估算,ZigBee設備僅靠兩節(jié)5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間,這是其它無線設備望塵莫及的。
(2) 成本低: ZigBee模塊的初始成本在6美元左右,估計很快就能降到1.5—2.5美元, 并且ZigBee協(xié)議是免專利費的。低成本對于ZigBee也是一個關鍵的因素。
(3) 時延短: 通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短,典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms, 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術(shù)適用于對時延要求苛刻的無線控制(如工業(yè)控制場合等)應用。
(4) 網(wǎng)絡容量大: 一個星型結(jié)構(gòu)的Zigbee網(wǎng)絡最多可以容納254
個從設備和一個主設備, 一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在最多100個ZigBee網(wǎng)絡, 而且網(wǎng)絡組成靈活。
(5) 可靠: 采取了碰撞避免策略,同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙,避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數(shù)據(jù)傳輸模式, 每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進行重發(fā)。
(6) 安全: ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能,支持鑒權(quán)和認證, 采用了AES-128的加密算法,各個應用可以靈活確定其安全屬性。