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为什么GPRS技术不太适合智能家居使用?

导读:目前,有线和无线互联网、2G和3G网络可以用作传输层的组件。在智能社区智能家居等物联网终端普及的未来,为了保证无线数据传输的安全性,无线传输协议显得尤为重要。“物联网”

目前,有线和无线互联网、2G和3G网络可以用作传输层的组件。在智能社区、智能家居等物联网终端普及的未来,为了保证无线数据传输的安全性,无线传输协议显得尤为重要。

为什么GPRS技术不太适合智能家居使用?

“物联网”的概念是由麻省理工学院于1999年首次提出的。狭义的物联网是指“物联网”,其关联主体包括物品对物品、物品对识别和管理设备。

广义的物联网是指信息空间和物理空间的融合,即虚拟和现实的融合。它将所有对象和事件数字化、网络化,实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互,实现对象的自动识别、监控和定位以及远程管理。物联网以现有的互联网和各种专有网络为基础,通过感知层传输收集和汇总的各种数据,实现实时数据传输,确保数据安全。

目前,有线和无线互联网、2G和3G网络可以用作传输层的组件。在智能社区、智能家居等物联网终端普及的未来,为了保证无线数据传输的安全性,无线传输协议显得尤为重要。

让我们来看看物联网中常见的无线传输协议类型:

射频识别

射频识别,即射频识别,通常被称为电子标签。它是一种非接触式自动识别技术,通过射频信号自动识别目标物体并获取相关数据。

射频识别由三个基本元素组成:标签、阅读器和天线。射频识别技术的基本工作原理并不复杂。标签进入磁场后,接收解释器发出的射频信号,利用感应电流获得的能量发送芯片中存储的产品信息(无源标签或无源标签),或者主动发送一定频率的信号(有源标签或有源标签)。在读取和解码信息后,解释器将其发送到中央信息系统进行数据处理。

射频识别技术可广泛应用于安全防伪、工商自动化、财产保护、物流、车辆跟踪、停车场和高速公路收费系统等。在工业方面,射频识别将渗透到汽车、医药、食品、交通、能源、军工、动物管理和人事管理等各个领域。

红外线的

红外技术也是一种无线通信技术,可以传输无线数据。红外线有明显的特点:点对点传输方式,无线,不太远,瞄准方向,不穿过墙壁和障碍物,几乎无法控制信息传输的进度。在802.11物理层标准中,除了2.4千兆赫的射频外,还包括红外的相关标准。IrDA1.0支持最高115.2kbps的通信速率,IrDA1.1支持最高4Mbps的通信速率。这项技术已经基本上被淘汰了,取而代之的是蓝牙和更新的技术。

ZigBee

ZigBee是一种距离短、功耗低、速率低的新型无线网络技术。ZigBee的基础是IEEE802.15.4,它是IEEE无线个人区域工作组的标准。然而,IEEE802.15.4只处理低层的媒体访问控制层和物理层协议,因此紫蜂联盟对其网络层和应用编程接口进行标准化,联盟还负责其安全协议、应用文档和营销。

紫蜂联盟成立于2001年8月,由英国英维思、日本三菱电机、美国摩托罗拉和荷兰飞利浦半导体组成。紫蜂、蓝牙和无线是2.4千兆赫频段的IEEE标准网络协议,由于性能定位不同,它们的应用也不同。

ZigBee具有显著的特点:超低功耗、网络容量大、数据传输可靠、时延短、安全性好、实现成本低。在紫蜂技术中,采用对称密钥的安全机制,密钥由网络层和应用层根据实际应用需求生成,并进行管理、存储、传输和更新。因此,紫蜂技术在未来物联网中尤为重要,并已在美国智能家居等物联网领域得到广泛应用。

蓝牙技术

蓝牙是东芝、爱立信、IBM、英特尔和诺基亚于1998年5月提出的技术标准。蓝牙作为一种开放的全球无线数据和语音通信标准,基于低成本的短程无线连接,为固定设备和移动设备之间的通信环境建立一种特殊的连接,完成数据信息的短程无线传输。其基本内容是建立一个通用的无线空中接口及其控制软件的开放标准,从而进一步将通信与计算机结合起来,使不同厂商生产的便携式设备在近距离内具有互操作性,而无需相互连接电线或电缆。

蓝牙是基于无线局域网的IEEE802.11标准技术。应用了“即插即用”(有点类似于“即插即用”)的概念,也就是说,一旦任何蓝牙设备搜索到另一个蓝牙设备,它可以立即建立联系,而无需用户进行任何设置,因此它可以被解释为“即时播放”。

蓝牙技术具有成本低、功耗低、体积小、通信距离短和安全性好的特点。蓝牙将在一定程度上应用于未来物联网的发展,尤其是在办公和智能家居环境中。

通用分组无线业务

通用分组无线业务(GPRS)使用分组交换模式以及移动性管理和无线接入技术。GPRS是全球移动通信系统的延续。GPRS不同于以前以分组模式传输的连续信道传输模式。因此,用户承担的成本是以其传输数据单位计算的,而不是使用其整个信道,这在理论上更便宜。GPRS的传输速率可以提高到56甚至114Kbps。然而,GPRS技术不适合智能家居,主要用于电信网络。

3G

第三代(3G)是支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G业务可以同时传输语音和数据信息,速率一般超过几百kbps。

目前,3G有四个标准:码分多址2000(美国版)、码分多址(欧洲版)、时分同步码分多址(中国版)和WiMAX。2000年5月,国际电信联盟(ITU)确定了三大无线接口标准:WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA,并将其写入3G技术指导文件《2000年国际移动通信计划》。2007年,WiMAX也被接受为3G标准之一。

码分多址是码分多址的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,但该系统的主要缺点是频谱利用率低和信令对语音业务的干扰。

第二代移动通信系统主要采用时分多址(时分多址)的数字调制方式,提高了系统容量,使用独立信道传输信令,大大提高了系统性能。然而,时分多址的系统容量仍然有限,切换性能仍然不够理想。然而,码分多址系统因其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量和软切换等优点而显示出巨大的发展潜力。

4G

4G技术也被称为IMT——先进技术。准4G标准是TD-LTE-Advanced的称号,代表了行业内TD技术向4G的新进展。对于4G中使用的核心技术,业内没有太多分歧。综上所述,有五种技术:正交频分复用(OFDM)、软件无线电、智能天线技术、多输入多输出(MIMO)技术和基于IP的核心网。

由于研究4G通信的最初目的是提高蜂窝和其他移动设备对互联网的无线接入速率,4G通信最令人印象深刻的特征是其更快的无线通信速度。此外,4G还具有网络频谱广、通信灵活、智能性能高、兼容性好、成本低等优点。

4G通信技术不完善,主要体现在以下几个方面:第一,4G通信技术的技术标准难以统一。第二,4G通信技术的营销难以实现。第三,4G通信技术的配套设施难以更新。

无线网络

无线保真被称为无线保真,也称为IEEE 802.11b标准。它最大的优点是传输速度快,可达11Mb/s,此外,它的有效距离也很长,而且它还兼容现有的各种IEEE 802.11 DSSS(直接序列扩频)设备。

IEEE 802.11b无线网络规范是在IEEE802.11a网络规范的基础上发展起来的。最大带宽为11Mb/s,当信号较弱或有干扰时,带宽可调整为5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。带宽的自动调整有效地保证了网络的稳定性和可靠性。Wi-Fi无线保真技术和蓝牙技术一样,属于办公和家庭使用的短距离无线技术,目前使用的频段接近2.4千兆赫,这个频段是一个没有许可证的无线频段,有两个标准可以使用,即802.11ay和802.11b,802.11g是802.11b的继承..

其主要特点是:高速、高可靠性。在开阔地带,通讯距离可达305米。封闭区域的通信距离为76 ~ 122米,便于与现有有线以太网融合,组网成本较低。

NB-IoT

窄带物联网是一种物联网技术,具有成本低、功耗低、覆盖面广的特点。它位于基于授权频谱的运营商级低速物联网市场,具有广阔的应用前景。NB-IoT技术包括六个主要应用场景,包括位置跟踪、环境监控、智能停车、远程抄表、农业和畜牧业。这些场景正是现有移动通信难以支持的场景。市场研究公司玛奇纳预测,未来物联网技术将覆盖25%的物联网连接。

NB-IoT是LTE在3GPPR13阶段的一项重要增强技术,其射频带宽可低至0.18 MHz。NB-IoT是NB-CIoT和NB-LTE的融合,平衡了各方利益,适用于更广泛的部署场景。其中,华为、沃达丰、高通等公司支持NB-CIoT;;爱立信、中兴、三星、英特尔和MTK都支持窄带LTE。与标准的NB-IoT相比,NB-CIoT和NB-LTE有很大不同,终端不能顺利升级,一些非标准基站甚至面临退出网络的风险。

随着物联网技术和应用的不断发展,无线传输协议将迎来发展,其在未来智能系统中的应用也将呈现爆炸式增长。了解和掌握ZigBee、蓝牙、无线、射频识别等核心技术,开发相应的接口和无线通信产品的模块化,无疑是企业创造商机的正确手段。无线传输协议一直是物联网发展的关键技术,也将是未来物联网发展的重中之重。

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