HCIA-IOT 学习过程（II）--无线通信技术

无线通信技术主要有红外技术、WiFi、蓝牙、ZigBee、Z-wave、 NB-IoT 、GPRS、3G、LTE(eLTE)、SigFox、LoRa。

短距无线通信技术（局域网通信技术）

Bluetooth

“蓝牙”是一种大容量近距离无线数字通信技术标准，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。

WIFI

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF
ISM 射频频段。

ZigBee

是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议的短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。 广泛的应用于工业和智慧家庭领域。

Z-Wave

是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术，Z-Wave技术设计用于住宅、照明商业控制以及状态读取应用，例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等。

Z-Wave技术在最初设计时，就定位于智能家居无线控制领域。采用小数据格式传输，40kb/s的传输速率足以应对，早期甚至使用9.6kb/s的速率传输。与同类的其他无线技术相比，拥有相对较低的传输频率、相对较远的传输距离和一定的价格优势。

以上这四种技术都是比较早的物联网技术了~这四种技术组合出道~组成一个当时风靡物联网界的组合——WLAN物联网。

蜂窝移动网络（2G-3G-4G-5G）G：Generation

2G：数字网络

第二代移动通信技术区别于前一代，使用了数字传输取代模拟，并提高了电话寻找网络的效率。主要制式有GSM、TDMA、CDMA、PDC与iDEN，相较而言，第二代移动通信具备高度的保密性，增加了系统容量，能实现手机上网。

3G：高速IP数据网络

第三代移动通信技术的最大特点是在数据传输中使用分组交换(PacketSwitching)取代了电路交换(CircultSwitching)，通过互联网可以进行包括语音、视频和其它多媒体内容在内的数据包传输。

3G制式主要有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX，CDMA是第三代移动通信系统的技术基础。

4G：全IP数据网络

4G即第四代移动通信技术，电路交换完全消失。所有语音通话将通过数字转换，以VoIP形式进行。因此在4G网络进行通话，将可以依靠有线或无线网络而不一定需要移动信号覆盖。4G目前来说是所有网络中最快的，理论上下行峰值能达到100Mbps，能够传输高质量视频图像，制式主要有LTE、TD-LTE、FDD-LTE，目前全球运营商已经广泛部署。

5G：5G是第五代移动通信网络，国际电联将5G应用场景划分为移动互联网和物联网两大类。低时延、低功耗、高可靠的5G通信技术，是4G多种有线、无线接入技术的演进式集成解决方案。

 

LPWA通信技术（广域网通信技术）

LPWA（Low Power Wide Area）低功耗广域网，LPWA技术覆盖距离更远，功耗更低，安全性和可靠性更高，更能满足行业需求。主要有SigFox、LoRa、NB-IOT、eMTC

SigFox

SigFox网络利用了超窄带UNB技术，传输功耗水平非常低，并仍然能维持一个稳 定的数据连接。SigFox无线链路使用免授权的ISM射频频段。频率根据国家法规有所不同，在欧洲广泛使用868MHz，在美国是915MHz。

Sigfox协议的特点有：远距离、低功耗、低成本、简单易用、速率低。

LoRa

LoRa是“Long Range”的缩写，由LoRa联盟维护管理，是一种基于物理层实现网络数据通信的技术，支持双向数据传输，符合一系列开源标准。它的网络实现具 体解决方案称为LoRaWAN。

LoRaWAN是LoRa Wide Area Network（LoRa广域网）的简称，是基于LoRa技术的一种通信协议。它主要包括三个层次的通信实体：LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器。

NB-IOT

NB-IoT是基于蜂窝的窄带物联网，其构建于蜂窝网络，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物联网市场，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是3GPP推出的技术标准，与其一同被推出的还有eMTC。

eMTC

eMTC的全名有点长，是enhanced Machine-Type Communication，增强型机器类型通信。eMTC和NB-IOT同样作为3GPP推出的技术标准，它们也有很多相似点，比如广覆盖、低成本、低功耗、大连接。

不同的是eMTC相比于NB-IOT有更多的突出点

1、速率高

eMTC相对于NB-IOT来看，它支持上下行最大1Mbps的峰值速率，但覆盖较小，功耗较大，容量也较小。

2、移动性

NB-IoT的移动性差，只支持重选，不支持切换。所以，它一般都用于不怎么需要动的领域，例如水表电表及路灯井盖。但eMTC不同，它支持连接态的移动性，物联网用户可以无缝切换，保障用户体验。因此，eMTC更适用于智能手表这样的可穿戴设备。

3、可定位

基于TDD的eMTC，利用基站侧的PRS测量，在无需新增GPS芯片的情况下就可以进行位置定位。这样一来，更有利于eMTC在物流跟踪、货物跟踪等场景的普及。

4、支持语音

支持VoLTE。因此，eMTC可被广泛应用到紧急呼救相关的物联设备中。

5、支持LTE网络复用

eMTC可以基于现有LTE网络直接升级部署，和现有的LTE基站共站址共天馈。省钱才是硬道理。eMTC利用这个优势，可以实现低成本的快速部署，有利于运营商抢占市场先机。

eMTC也并不是每个方面都强于NB-IoT，在覆盖能力和模组成本方面，eMTC是不如NB-IoT的，所以，在具体的应用方向上，如果对语音、移动性、速率等有较高要求，则选择eMTC技术。相反，如果对这些方面要求不高，而对成本、覆盖等有更高要求，则可选择NB-IoT。具体来说，像智能物流、楼宇安防、可穿戴通话等设备，就适合采用eMTC技术。

eLTE-IOT

华为eLTE-IoT是专门为行业物联市场开发的基于3GPP标准的窄带物联解决方案。eLTE-IoT基于1GHz以下的免授权频谱，采用灵活易部署的轻量化设备，并提供标准协议与企业现有应用平台进行对接，为企业自建物联提供了最佳解决方案

华为eLTE-IoT解决方案包括业务引擎、基站AirNode和CPE三大组成部分

具体来看，eLTE-IoT业务引擎eSE6201包括三大功能，即接入认证管理、操作维护管理和应用接口管理。其中接入认证管理功能模块主要用于基站的接入控制、认证和鉴权，以及信令和数据处理。操作维护管理是指对下辖的基站AirNode、CPE进行管理的能力。应用接口管理主要负责提供与上层物联网平台或者行业应用之间的接口，业务引擎支持通过标准的IoT协议（MQTT/AMQP协议）对接上层物联网平台，起到数据转发的功能。

忘记说了，后来SigFox、LoRa、NB-IOT、eMTC这“兄弟”四个也出道了，他们被称为“蜂窝物联网”。

无线通信技术对比

看了这么多的无线通信技术，不管是局域网通信技术还是广域网通信技术，我们对它们也有了一定的了解，接下来我们来看看他们的对比。

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本章的内容到这里也就结束了~本文是我对HCIA-IOT第二章的一个总结和归纳。

本文是对HCIA-IOT的学习，资料请自行到华为人才交流中心查看下载

      

 2020-08-06 14:49