物聯網通訊「LoRa\zigbee\NB-IOT」不同之處

物聯網通訊“LoRa\zigbee\NB-IOT”不同之處

1、LoRa技術

物聯網應用中的無線技術有多種,可組成局域網或廣域網。組成局域網的無線技術主要有2.4GHz的WiFi,藍牙、Zigbee等,組成廣域網的無線技術主要有2G/3G/4G等。這些無線技術,優缺點非常明顯,可如下圖總結。在低功耗廣域網(Low Power Wide Area Network, LPWAN)產生之前,似乎遠距離和低功耗兩者之間只能二選一。當採用LPWAN技術之後,設計人員可做到兩者都兼顧,最大程度地實現更長距離通信與更低功耗,同時還可節省額外的中繼器成本。

物聯網通訊“LoRa\zigbee\NB-IOT”不同之處

LoRa 是LPWAN通信技術中的一種,是美國Semtech公司採用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。這一方案改變了以往關於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遠距離、長電池壽命、大容量的系統,進而擴展傳感網絡。目前,LoRa 主要在全球免費頻段運行,包括433、868、915 MHz等。

LoRa技術具有遠距離、低功耗(電池壽命長)、多節點、低成本的特性。

2、ZigBee技術

ZigBee技術是一種近距離、低複雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。

物聯網通訊“LoRa\zigbee\NB-IOT”不同之處

主要用於距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。

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的範圍內,但可以繼續增加。

物聯網通訊“LoRa\zigbee\NB-IOT”不同之處

作為一種無線通信技術,ZigBee具有如下特點:

(1) 低功耗: 由於ZigBee的傳輸速率低,發射功率僅為1mW,而且採用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee設備非常省電。據估算,ZigBee設備僅靠兩節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, 並且ZigBee協議是免專利費的。低成本對於ZigBee也是一個關鍵的因素。

(3) 時延短: 通信時延和從休眠狀態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技術適用於對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。

(4) 網絡容量大: 一個星型結構的Zigbee網絡最多可以容納254

個從設備和一個主設備, 一個區域內可以同時存在最多100個ZigBee網絡, 而且網絡組成靈活。

(5) 可靠: 採取了碰撞避免策略,同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避開了發送數據的競爭和衝突。MAC層採用了完全確認的數據傳輸模式, 每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現問題可以進行重發。

(6) 安全: ZigBee提供了基於循環冗餘校驗(CRC)的數據包完整性檢查功能,支持鑑權和認證, 採用了AES-128的加密算法,各個應用可以靈活確定其安全屬性

LoRaNB-IoT的異同

從技術與應用層面來看,LoRa與NB-IoT並沒有太大區別。同樣都是具備遠距離、高速低功耗、覆蓋範圍廣、連接數量多等特點。最大的不同點在於,NB-IoT採用的是運營商統一部署覆蓋全國的網絡進行收費運營模式,而LoRa則可以讓企業搭建屬於自己的網絡實現業務運營。

物聯網通訊“LoRa\zigbee\NB-IOT”不同之處

從成本上來說,LoRa由於工作在1GHz以下的非授權頻段,因此在應用時不需要繳納額外費用,而NB-IoT和蜂窩通信使用1GHz以下的頻段是需要授權的,所有要收費才能使用。


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