Technologia komunikacji bezprzewodowej wystartowała na rynku, ponieważ zapewnia wygodę i elastyczność urządzeniom elektronicznym i sieciom, a jego instalacja nie wymaga drogich kabli i okablowania. Wojsko, przemysł, rolnictwo, sprzęt AGD i wiele innych branż musi korzystać z technologii komunikacji bezprzewodowej. A każda branża wymaga innych parametrów technicznych ze względu na swoje zastosowanie i środowisko. Zarówno technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu, jak i technologia komunikacji bezprzewodowej dalekiego zasięgu mają swoje własne cechy. Deweloperzy muszą wybierać różne technologie dla swoich aplikacji. W tym artykule, szczegółowo omówimy różnice między technologią komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu a technologią komunikacji bezprzewodowej dalekiego zasięgu. I pomóc Ci zdecydować, które technologie i rozwiązania bezprzewodowe są dla Ciebie odpowiednie.
Technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu
Technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu to protokół sieciowy, w którym zdalne węzły są połączone na bardzo krótkie odległości. Komunikacja radiowa krótkiego zasięgu może zminimalizować moc, tom, ciepło, i koszt. Zawiera również szeroką gamę scenariuszy, technologie, i wymagania, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla automatyki budynków komercyjnych, czujnik cieplarniany o wysokiej gęstości, i monitoring energii mieszkaniowej. Większość realizowana jest w formie małych, tanie układy scalone lub kompletne moduły wtykowe. Definiujemy technologię komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu jako system, który zapewnia połączenie bezprzewodowe w zasięgu lokalnej interakcji i wymieniamy ją na kilka typów, aby można było je zrozumieć.
12 rodzaje technologii komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu,
- Bluetooth
- Komórkowy
- Wi-Fi
- Zigbee
- UWB
- ORAZ
- IEEE
- Pasmo ISM
- Komunikacja w pobliżu pola
- RFID
- 6NISKAPAN
- Z- fala
Bluetooth
Bluetooth to technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu oparta na standardzie IEEE 802.5.1 standard, który zużywa mniej energii niż WiFi. Bluetooth był pierwotnie przeznaczony do przesyłania danych z komputera osobistego do urządzeń peryferyjnych, takich jak mysz, klawiatura, drukarka, komórka, Zestaw słuchawkowy, osobisty asystent cyfrowy, itp. Do tego typu zastosowań, Bluetooth nazywa się WPAN(Bezprzewodowa sieć osobista). Bluetooth korzysta z topologii gwiazdy, która umożliwia prostą sieć do siedmiu urządzeń komunikować się z jednym punktem dostępowym.
Bluetooth działa w 2.4 Hz ISM i jest modulowany przy użyciu widma rozproszonego z przeskokiem częstotliwości za pomocą GFSK, różnicowy DQPSK, lub (8DPSK. Całkowita podstawowa szybkość transmisji danych wynosi 1mbit / s dla GFSK, 2mbit/s dla DQPSK, i 3 Mbit/s dla 8DPSK. Są też 3 poziomy mocy 0 dBm (1 mW), 4 dBm (2.5 mW) i 20 dBm (100 mW), które zasadniczo określają odległość. Standardowa odległość wynosi około dziesięciu metrów z maksymalną mocą ponad 100 metrów i ma czystą ścieżkę.
The Moduł Bluetooth firmy MOKOSMART integruje protokół BLE. BLE to prosty sposób konfigurowania modułów i rejestrowania danych z ustalonych nadajników lokalizacyjnych i czujników bezprzewodowych zasilanych bateryjnie. Zakresy komunikacji są 300 stopy lub mniej, i na szczęście, zużywa mało energii, dlatego jest dobrym protokołem wtórnym dla rozwiązań IoT.
Wi-Fi
Wi-fi to technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu oparta na IEEE 802.11 seria standard. Jest powszechnie stosowany w laptopach i komputerach stacjonarnych PCS, telewizory inteligentne, smartfony, drony, inteligentne głośniki, drukarki i samochody. Opaski Wi-Fi mają dość wysoką absorpcję i najlepiej nadają się do użytku na linii wzroku. Wiele typowych przeszkód, takie jak ściany, sprzęt AGD, itp., może znacznie zmniejszyć zasięg. jednak, pomaga również zmniejszyć zakłócenia między różnymi sieciami.
IEEE 802.11a działa w paśmie 5GHz z maksymalną szybkością transmisji 54Mbps. IEEE 802.11b i IEEE 802.11g działają w częstotliwości 2,4 GHz z maksymalną szybkością transmisji danych 11 Mb/s i 54 Mb/s, a koszt urządzeń dystrybucyjnych wynosi około. Dodatkowo, Istnieje kilka różnych zakresów częstotliwości bezprzewodowych dostępnych do komunikacji Wi-Fi:900 MHz, 2.4 GHz, 5 GHz, 5.9 GHz i 60 Pasma GHz. Każdy zakres jest podzielony na wiele kanałów. Każdy kraj ma własne przepisy dotyczące dozwolonych kanałów. Szeroko stosowany jest również zakres pasma ISM.
Wbudowany moduł Wi-Fi jest kompatybilny z dowolną pobliską stacją bazową i ma standardowy zasięg Wi-Fi do 300 stopy o dużej przepustowości. To częściowo kompensuje dodatkową złożoność konfiguracji Wi-Fi i dodatkowy koszt protokołów bardziej energochłonnych, dzięki czemu idealnie nadaje się do dodawania urządzeń do istniejącej sieci. Tylko upewnij się, że Twój plan przygotowania obejmuje znaczne zasoby do zarządzania wieloma ustawieniami uwierzytelniania w czasie.
Zigbee
ZigBee to protokół komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu oparty na IEEE 802.15.4. Służy do tworzenia sieci PAN z małymi i małymi radiotelefonami cyfrowymi, które są tańsze niż inne bezprzewodowe sieci osobiste (Wpans) jak Bluetooth lub Wi-Fi i może być używany do automatyzacji domu i zbierania danych o urządzeniach medycznych. Zastosowania obejmują systemy zarządzania ruchem, bezprzewodowe włączniki światła, liczniki energii elektrycznej z wyświetlaczami domowymi, i inne urządzenia wymagające krótkiego zasięgu, bezprzewodowa transmisja danych o niskiej szybkości. W podsumowaniu, Zigbee ma niską moc, niska szybkość transmisji danych, bliska odległość (to znaczy, obszar osobisty) Sieć bezprzewodowa.
Ten standard działa w nielicencjonowanych pasmach ISM 2.4 do 2.4835 GHz(na calym swiecie), 902 do 928 MHz(Stany Zjednoczone i Australia), i 868 do 868.6 MHz(Europa). The 16 kanały są przydzielone w 2.4 Pasmo GHz i są 5 MHz od siebie, chociaż każdy kanał wykorzystuje tylko 2 MHz przepustowości. Radio wykorzystuje bezpośrednie kodowanie widma rozproszonego sekwencji. Strumień cyfrowy zarządza tym do modulatora. BPSK działa w 868 i 915 Pasma MHz, i OQPSK działa w 2.4 Pasmo GHz, nadawanie 2 bity na symbol.
Surowa szybkość transmisji danych bezprzewodowych dla 2.4 Pasmo GHz to 250kbit/s na kanał, ten 915 Pasmo MHz to 40kbit/s na kanał, i 868 Pasmo MHz to 20kbit/s. Do zastosowań wewnętrznych, 2.4 Zasięg transmisji GHz wynosi 10-20 metrów.
UWB
Ultra szerokopasmowy (UWB) to standard technologii komunikacji radiowej krótkiego zasięgu zdefiniowany przez WiMedia Alliance. Może wykorzystywać bardzo niskie zużycie energii, aby uniknąć zakłóceń w określonym paśmie częstotliwości 3.1 ~ 10.6 GHZ dla krótkiego zasięgu, komunikacja o dużej przepustowości. Maksymalna odległość komunikacji wynosi około dziesięciu metrów. W większości zastosowań, zasięg jest mniejszy niż kilka metrów. Pasmo częstotliwości jest podzielone na wiele kanałów o szerokości 528 MHz. Szybkość transmisji danych waha się od 53mbits/s do 480mbits/s. Uwb zapewnia przede wszystkim szybkie połączenia danych dla telewizorów, kamery, laptopy,itp. Najnowsze aplikacje koncentrują się na gromadzeniu danych z czujników, aplikacje śledzące, i precyzyjne pozycjonowanie. W przeciwieństwie do widma rozproszonego, tryb transmisji UWB nie wpływa na tradycyjną transmisję wąskopasmową i nośną w tym samym paśmie częstotliwości.
ORAZ
Bezprzewodowa łączność na podczerwień przyjmuje niską częstotliwość, niewidzialne połączenie światła zamiast radia. Główny zakres długości fal to 850 ~ 940 μm. Emiter wykorzystuje diodę emitującą światło podczerwone, odbiornik wykorzystuje fotodetektor diodowy i wzmacniacz. Fale świetlne są często modulowane sygnałami o wysokiej częstotliwości, które z kolei są kodowane i modulowane do transmisji.
IrDA to osobny standard przesyłania danych. Stowarzyszenie Infrared Data Association utrzymuje swoje specyfikacje. Tempo wzrostu waha się od 9.6 do 115.2 kbit/s, w tym 4mbit/s, 16Mbity / s, 96Mbity / s, i 512mbit/s do 1gbit/s. Nowe standardy dla 5 a stawki 10gbit/s są w trakcie opracowywania, z zasięgiem mniejszym niż metr.
IR ma kilka kluczowych zalet. Pierwszy, bo to jest światło, a nie fale radiowe, nie jest podatny na żadną formę zakłóceń radiowych. druga, jego sygnał jest trudny do przechwycenia lub sfałszowania, więc jest bardzo bezpieczny.
Spektroskopia w podczerwieni była kiedyś powszechnie stosowana w drukarkach, laptopy i aparaty fotograficzne. Został w dużej mierze zastąpiony przez Bluetooth, Wi-Fi i inna technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu. Obecnie, Pilot RF jest nadal powszechnie stosowany w zdalnym sterowaniu konsumenckim.
IEEE 802.15.4
IEEE 802.15.4 jest stworzony do obsługi połączeń punkt-punkt i bezprzewodowych sieci czujników. Kilka standardów bezprzewodowych korzysta z 802.15.4 standardowo jako baza PHY/MAC
Norma definiuje 3 podstawowe odległości częstotliwości. Najczęściej używanym pasmem jest globalny 2.4 Pasmo ISM GHz. Podstawowa szybkość transmisji danych to 250 kbit / s. Drugi zakres to 902-928 Pasmo MHZ ISM (10 kanały) w Stanach Zjednoczonych. Szybkość transmisji danych wynosi 40kbits/s lub 250kbits/s.
Wszystko 3 zakresy są modulowane za pomocą DSSS z BPSK lub offsetem QPSK. Minimalny zdefiniowany poziom mocy to -3 dBm (0.5 mW). 0 dBm to powszechnie stosowany poziom mocy. ZA 20 Poziom DBM jest przeznaczony do aplikacji zdalnych. Jego typowy zasięg to nie więcej niż dziesięć metrów.
IEEE 802.22
IEEE 802.22 standard, znany również jako Wireless Area Network (URAN) standard, to jeden z najnowszych standardów bezprzewodowych IEEE. Jest przeznaczony do użytku na niewykorzystanych kanałach telewizyjnych bez licencji, zwana białą spacją. Zakres częstotliwości 6 Kanały MHZ pochodzą z 470 MHZ do 698 MHZ. jednak, standard nie został powszechnie przyjęty. Radio białej przestrzeni wykorzystuje zastrzeżone protokoły i standardy bezprzewodowe.
802.22 radia powinny spełniać surowe wymagania i znajdować nieużywane kanały ze względu na potencjalne zakłócenia ze stacjami telewizyjnymi. Radia wykorzystują obwody o zmiennej częstotliwości do skanowania nieużywanych kanałów i nasłuchiwania potencjalnych sygnałów zakłócających. Stacja bazowa komunikuje się promieniście z wieloma użytkownikami o stałej lokalizacji w celu uzyskania dostępu do Internetu lub innych usług.
Standard oferuje wystarczającą wydajność widmową, aby sprostać wielu kanałom użytkowników z prędkością pobierania do 1.5 Mbit / s i prędkość wysyłania 384 kbit/s. Maksymalna szybkość transmisji danych na kanał 6 mhz wynosi od 18 i 22 Mbit/s. Największą zaletą 22 jest to, że wykorzystuje zarówno częstotliwości VHF, jak i niskie UHF i może zapewnić bardzo dalekie połączenia. Z maksymalną dopuszczalną efektywną izotropową mocą promieniowania (EIRP) Poszukiwanie zagubionych rzeczy może wykoleić Twoją szczupłą sylwetkę 4 W, zasięg stacji bazowej 100 km (prawie 60 mnie) jest możliwe.
pasmo ISM
Najczęściej używanym pasmem częstotliwości ISM jest 2.4- do 2,483 GHz dla Wi-Fi, telefony bezprzewodowe, Bluetooth, 802.15.4 radio, itp. Drugim najpopularniejszym pasmem jest pasmo 902-928 MHz.
Inne szeroko stosowane częstotliwości ISM to 315 MHz dla aplikacji RKE i otwierania bram garażowych i 433 MHz do zdalnego monitorowania temperatury. Inne rzadziej stosowane częstotliwości to 13.56 MHz, 27 MHz, i 72 MHz.
Komunikacja bliskiego pola
Near Field Communication to technologia komunikacji bezprzewodowej o bardzo krótkim zasięgu, przeznaczona głównie do podobnych zastosowań i bezpiecznych transakcji płatniczych. Ma maksymalny zasięg około 20 cm i typowa odległość połączenia 4 do 5 cm. Ta niewielka odległość zwiększa bezpieczeństwo połączenia, który jest również zaszyfrowany. Wiele smartfonów ma funkcje NFC, a celem jest wdrożenie systemu płatności NFC, w którym konsumenci będą mogli płacić za pomocą swoich telefonów.
NFC wykorzystuje częstotliwość zarządzania ISM 13.56 MHz. Przy tej niższej częstotliwości, antena pętlowa nadawcza i antena pętlowa odbiorcza,. Transmisja odbywa się przez pole magnetyczne sygnału zamiast towarzyszącego mu pola elektrycznego.
NFC służy również do odczytywania tagów. Niezasilany znacznik konwertuje sygnał RF na zasilacz prądu stałego, który dostarcza informacje specyficzne dla aplikacji do procesora i pamięci. Wiele układów nadawczo-odbiorczych NFC można wykorzystać do wdrożenia nowych aplikacji, i istnieje wiele standardów.
Identyfikacja częstotliwości radiowej
Identyfikacja częstotliwości radiowej (RFID) służy głównie do identyfikacji, Znajdź, śledź i zarządzaj zapasami. Pobliski czytnik wysyła sygnał RF o dużej mocy, aby zasilić pasywny tag, a następnie odczytuje dane przechowywane w pamięci tagu.
znaczniki RFID są płaskie, tani, mały i można go przymocować do wszystkiego, co należy zidentyfikować lub monitorować. W niektórych aplikacjach, zastąpili kody kreskowe. RFID przyjmuje częstotliwość ISM 13.56 MHz, ale używane są również inne częstotliwości, włącznie z 125 kHz, 134.5 kHz, i częstotliwości w zakresie 902-928 MHz. Istnieją różne normy ISO/IEC.
6 NISKAPAN
6NISKAPAN odnosi się do protokołów IPv6 w bezprzewodowych sieciach PAN o niskim poborze mocy. Opracowany przez ITEF, oferuje sposób przesyłania protokołów internetowych IPv4 i IPv6 przez bezprzewodowe sieci kratowe o małej mocy i łącza peer-to-peer. RFC4944 umożliwia również implementację IoT na najmniejszych zdalnych urządzeniach. Protokół ten zapewnia procedury enkapsulacji i kompresji nagłówków dla 802.15.4 radio.
Z – fala
Z-wave to technologia bezprzewodowej sieci kratowej krótkiego zasięgu z maksymalnie 232 węzły. Transceiver bezprzewodowy działa w paśmie ISM (908.42 MHz) w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, ale wykorzystuje inne częstotliwości zgodnie z przepisami krajowymi. Tryb modulacji to GFSK. Szybkości transmisji danych obejmują 9600 bity/ SEC i 40 bity/sek. W warunkach wolnej przestrzeni, odległość może wynosić do 30 metrów. Zasięg przenikania przez ścianę jest znacznie krótszy. Głównymi zastosowaniami Z-wave są termostaty, kłódki, automatyka domowa, oświetlenie, wykrywacze dymu, bezpieczeństwo i inne sprzęty gospodarstwa domowego.
Porównanie między UWB, WIFI, Zigbee, i Bluetooth
Typowe zastosowania technologii komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu
Sieć bezprzewodowa to prosty i tani dodatek do prawie każdego nowego produktu, i może również poprawić wygodę, wydajność, lub marketingu.
Gospodarstwo domowe
Domowa elektronika użytkowa jest naładowana bezprzewodowością. Prawie wszystkie produkty rozrywkowe mają piloty na podczerwień. Pomiar energii i monitory dodatkowe, zdalne termometry, termostaty bezprzewodowe, i inne monitory pogodowe, systemy ochrony, otwieracze do bram garażowych, inteligentne czujniki parkowania są również podłączone do sieci bezprzewodowej. Prawie każda rodzina ma połączenie Wi-Fi.
• Pozwala wyprzedzić zmieniające się przepisy w mieście
Bezprzewodowe monitorowanie temperatury i wilgotności, sterowanie oświetleniem i termostaty bezprzewodowe są powszechnie stosowane w zastosowaniach komercyjnych. Niektóre kamery do monitoringu wideo używają kabli bezprzewodowych zamiast kabli koncentrycznych. Systemy płatności bezprzewodowych dla telefonów komórkowych obiecują zrewolucjonizować handel.
Przemysł
Połączenia przewodowe są stopniowo zastępowane w branży bezprzewodowymi. Zdalne monitorowanie przepływu, wilgotność, temperatura, i ciśnienie są powszechnymi zastosowaniami. Bezprzewodowe sterowanie robotami, procesy przemysłowe i obrabiarki promują wygodę i pobudzają gospodarkę w warunkach przemysłowych. Technologia M2M otwiera drzwi do wielu zastosowań, takich jak pozycjonowanie samochodów (GPS) i monitorowanie automatów vendingowych. IoT jest w większości bezprzewodowy. Technologia identyfikacji radiowej umożliwia śledzenie i lokalizowanie praktycznie wszystkiego.
Technologia komunikacji bezprzewodowej dalekiego zasięgu
Zdalne technologie bezprzewodowe IoT stanowią podstawę LPWAN. Urządzenia końcowe o niskim zużyciu energii łączą się z bramami, które przesyłają dane do innych serwerów i urządzeń sieciowych. Urządzenie sieciowe ocenia otrzymane dane i steruje urządzeniem końcowym. W związku z tym, protokół jest specjalnie zaprojektowany dla urządzeń o niskim poborze mocy, zmniejszone koszty eksploatacji i zdalne możliwości. Istnieje wiele technologii LPWAN, które zapewniają różne wydajności, modele biznesowe, i tak dalej, aby zaspokoić potrzeby różnych aplikacji. Monitoring parków przemysłowych, projekty smart city, projekty smart city, a zdalne wydobycie lub wiercenie są powszechnie stosowanymi aplikacjami.
LoRaWAN
LoRaWAN jest CSSem (Spektrum rozprzestrzeniania się ćwierkania) modulowany standard opracowany przez SEMTECH, który działa w 900 MHz, 868 MHz i 400 MHz. Rozwiązania LoRaWAN oferują konkretne produkty dla bramy i czujnika komunikacji bezprzewodowej. Zoptymalizowany pod kątem małych ładunków i ponad tysięcy urządzeń na bramę, może być używany do pracy z niskimi opóźnieniami zasilania i pracy z bateriami o małej mocy.
Komunikacja LoRa jest dość odporna na wykrywanie i zakłócenia, nie ma na nią wpływu efekt Dopplera i może przenikać przez przeszkody.
LoRa zapewnia kilka parametrów, które można modyfikować, aby dostosować kompromis między zasięgiem a szybkością transmisji danych (0.3 KBPS~50 KBPS), takich jak współczynnik rozrzutu. LoRa to technologia warstwy fizycznej, i LoRaWAN[20] to otwarty protokół obsługiwany przez LoRa Alliance dla warstwy MAC i warstwy sieciowej. LoRaWAN opisuje trzy rodzaje urządzeń. Z grubsza mówiąc, klasa A jest urządzeniem o dużym ograniczeniu energetycznym, klasa B to urządzenie o umiarkowanym ograniczeniu energetycznym, a klasa C to urządzenie zawsze włączone. Czujnik LoRaWAN zużywa bardzo mało energii i ma pole widzenia do 100 km z komunikacją dwukierunkową. Typowe aplikacje poza zasięgiem wzroku mogą wynosić do 20 km. Bramy łączą wiele urządzeń i są zarządzane za pośrednictwem platformy w chmurze, aby zapewnić skalowalność na dużą skalę.
Aplikacje użytkowe, śledzenie zapasów, inteligentne pomiary, Branża motoryzacyjna, i monitorowanie vendingu to powszechnie stosowana bezprzewodowa technologia LoRa dalekiego zasięgu.
Oto różne parametry techniczne LoRa:
MOKOSMART dostarcza moduły LoRaWAN, bramy, i urządzeń końcowych. Jeśli rozważasz wdrożenie technologii Lorawan,wtedy nasze kompleksowe rozwiązanie może być Twoją opcją.
Sig Fox
SigFox to technologia komunikacji bezprzewodowej dalekiego zasięgu, dostosowana do zdalnego (30-50 km na terenach wiejskich, 3-10 km w obszarach miejskich), niskie szybkości transmisji danych (aż do 12 bajtów na wiadomość). 140 wiadomości na urządzenie końcowe dziennie, a najlepiej operacje o małej mocy. SigFox wykorzystuje pasmo sub-GHz i ultrawąskopasmową technologię modulacji BPSK. Urządzenie końcowe wykorzystujące technologię SigFox przesyła dane do stacji bazowej SigFox, który następnie przekazuje dane do serwera w chmurze SigFox. Dane są przetwarzane tutaj.
SigFox nie wymaga karty SIM. O cenie decyduje liczba tych wiadomości oraz liczba wiadomości wysyłanych dziennie. Monitorowanie lokalizacji, proste opomiarowanie i podstawowe systemy alarmowe to zastosowania systemów jednokierunkowych. Sygnał wysyłany jest kilka razy do “zapewnić” że istnieją pewne ograniczenia dotyczące przesyłania wiadomości, takie jak krótki czas pracy baterii aplikacji zasilanych bateryjnie i brak możliwości zapewnienia, że wiadomości są odbierane przez wieżę.
Oto różne parametry techniczne SigFox:
LTE-M
3Firma GPP stworzyła komunikację typu maszyny LTE (LTE-M) standard. LTE-m transmituje w licencjonowanym paśmie sub-GHz, o częstotliwościach od 700 do 900 MHz. Szybkość przesyłania danych w górę i w dół wynosi około 1 Mb/s. Takie podejście do niskiego poboru mocy może pomóc w rozbudowie urządzeń końcowych zasilanych bateryjnie’ życie do godz 10 do 20 lat. Lte-m korzysta również z istniejącej bezprzewodowej infrastruktury komórkowej, aby uczynić ją bardziej solidną i bezpieczną dla usług o wysokich wymaganiach jakościowych.
jednak, wadą LTE-M są wysokie koszty korzystania z licencjonowanych sieci komórkowych. Każde urządzenie końcowe wymaga własnej karty SIM, co prowadzi do wzrostu kosztów konserwacji i instalacji, a także koszty operacyjne. co więcej, obecny biznes kart SIM LTE-M jest stosunkowo złożony.
Inteligentne pomiary, Inteligentne miasta, inteligentne budynki, połączone zdrowie, i transport samochodowy to kluczowe zastosowania LTE-M.
Poniżej znajdują się parametry techniczne LTE-M:
Wąskopasmowy Internet Rzeczy (NB-IoT)
Wąskopasmowy Internet Rzeczy (NB-IoT), znany również jako LTE Cat NB1, to kolejna pochodna standardu LTE. Opiera się na komunikacji wąskopasmowej i wykorzystuje przepustowość ok 180 kHz. W rezultacie, szybkość transmisji danych jest znacznie zmniejszona (o 250 KBPS dla łącza w dół i 20 KBPS dla łącza uplink), co utrudnia wdrożenie aktualizacji FotA za pomocą NB-IoT. Nb-IoT może korzystać 3 różne tryby: pasmo ochronne LTE, samodzielny i w paśmie. Tryb in-band wykorzystuje pasmo częstotliwości LTE, chronione pasmo częstotliwości wykorzystuje niewykorzystaną część pasma częstotliwości LTE, a niezależne pasmo częstotliwości wykorzystuje dedykowane pasmo częstotliwości; (takich jak pasmo częstotliwości GSM). NB-IoT nie obsługuje przekazywania i nie warto go rozważać w przypadku mobilnych aplikacji IoT.
5g
5G to najnowsza innowacja w technologii sieci komórkowej, która jest obecnie opracowywana. 5G ma na celu umożliwienie ultraszybkiej komunikacji, przy użyciu obu wysokiej częstotliwości (np., 60 GHz) i szerokopasmowy [16]. Ma na celu zapewnienie bardzo wysokich szybkości transmisji danych (1-10 Gb/s). Nie wydaje się to preferowanym rozwiązaniem, jeśli weźmie się pod uwagę obiekty IoT o ograniczonej energii. co więcej, technologia nie jest jeszcze dostępna poza testowaniem LABS. Obecnie, 5G celuje w dwie rzeczy: wielkoskalowe mMTC i cMTC wykorzystujące wyjątkowo niezawodną komunikację o niskich opóźnieniach (URLLC). Poza eMTC i NB-IoT, nie określono konkretnego planowania rozwiązania dla 5G IoT.
Połączone rozwiązanie: krótki dystans + długi dystans
Istnieją zalety i wady komunikacji na duże lub krótkie odległości. Więc, czasami, najlepszym rozwiązaniem jest połączenie kilku różnych typów połączeń. Na przykład, w zdalnych aplikacjach teledetekcji środowiskowej, najlepiej jest użyć technologii komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu Zigbee, aby gęsto pokryć stosunkowo mały obszar, takich jak platforma wiertnicza, a następnie przesyłać dane z powrotem do centrum zdalnego sterowania za pomocą zdalnego radia. W mniej odległych miejscach, może to być również dobra opcja podróży powrotnej, jeśli masz telefon komórkowy. Ta sama sieć umożliwia również BLE o bardzo krótkim zasięgu, umożliwienie konfiguracji czujników bezpośrednio z lokalnego smartfona. Połączenie kilku protokołów tworzy idealne rozwiązanie Internetu rzeczy.
Jak poniżej znajduje się przegląd zużycia energii, protokół, i szybkość transmisji danych.
Lista wyboru aplikacji bezprzewodowych
Jak znaleźć najlepsze rozwiązanie? Pierwszy, musisz wziąć pod uwagę wszystkie zmienne, włącznie z:
- Zasięg: Jaka jest maksymalna i minimalna odległość od nadajnika do odbiornika?? Czy odległość jest zmienna czy stała??
- Duplex lub simplex: Czy aplikacja jest jednokierunkowa czy dwukierunkowa?? Ścieżki jednokierunkowe są wymagane tylko w przypadku niektórych aplikacji zdalnego sterowania i aplikacji monitorujących.
- Liczba węzłów: Ile nadajników/odbiorników będzie potrzebnych? W prostszym systemie wymagane są tylko dwa węzły. Jeśli w grę wchodzi sieć urządzeń, musisz określić, ile nadajników i odbiorników należy rozmieścić i zdefiniować ich interakcje.
- Szybkość transmisji danych: Jaka jest prędkość przesyłania danych?? Niska prędkość do nadzoru lub duża prędkość do transmisji wideo? Najniższa prędkość jest korzystna dla poprawy odporności na hałas i niezawodności łącza.
- Potencjalne zakłócenia: Czy w pobliżu znajdują się inne urządzenia i systemy bezprzewodowe?? Lub hałas z linii energetycznych, maszyneria, i inne źródła zakłóceń.
- Środowisko: Czy aplikacja jest wewnątrz czy na zewnątrz?? Jeśli jest na zewnątrz, czy istnieją bariery z konstrukcji takich jak budynki?, pojazdy, drzewa, itp? Jeśli w pomieszczeniu, czy są jakieś obiekty blokujące sygnał??
- Zasilacz: Czy jest zasilacz prądu przemiennego?? Jeśli nie, użyj baterii;. Czy dodanie sieci bezprzewodowej znacznie zwiększy zużycie energii przez aplikację?? Czy możliwe jest zbieranie energii lub energia słoneczna?? Rozmiar baterii, dożywotni, wymagania dotyczące ładowania, częstotliwość wymiany baterii, i związane z tym koszty są również ważnymi kwestiami.
- Kwestie regulacyjne: Licencjonowanie FCC jest wymagane przez niektóre technologie bezprzewodowe. Większość technologii bezprzewodowych do zastosowań bliskiego zasięgu jest nielicencjonowanych.
- Rozmiar i przestrzeń: Czy jest wystarczająco dużo miejsca na obwody bezprzewodowe?? Pamiętać, wszystkie urządzenia bezprzewodowe wymagają anten. Chociaż obwody mogą zmieścić się w chipach o wielkości milimetra, anteny mogą zajmować więcej miejsca.
- Opłata licencyjna: Niektóre technologie bezprzewodowe mogą wymagać od użytkowników dołączenia do organizacji lub uiszczenia opłaty licencyjnej za korzystanie z technologii.
- Bezpieczeństwo: Jeśli problemem jest zabezpieczenie przed włamaniami i innymi nadużyciami, może być potrzebne szyfrowanie i uwierzytelnianie.
- Zwrot z inwestycji: Ile kosztuje system? Czy zwrot z inwestycji pokrywa Twoje koszty??
Bez względu na zasięg radia, którego potrzebujesz, MOKOSMART może pomóc Ci iść dalej. Po więcej informacji, zalecamy zapoznanie się z przeglądem roli urządzeń IoT i naszym przewodnikiem po wyborze architektury.
Potrzebujesz praktycznego wsparcia projektowego? Eksperci od projektowania bezprzewodowego firmy MOKOSMART mogą dostosowywać projekty, aby rozwiązać najtrudniejsze problemy z komunikacją. Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci ocenić te czynniki i wybrać idealne rozwiązanie dla potrzeb Twojego projektu.
Czytaj dalej O technologii komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu, którą mamy
