通信協(xié)議無疑是物聯(lián)網(wǎng)中爭論最多的領(lǐng)域之一,這些爭論中,有些是標(biāo)準(zhǔn)之爭,有些是專利之爭,其中無線通信是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域普遍關(guān)注的話題。我們討論過WiFi、藍(lán)牙、Zigbee之爭,但這些協(xié)議均為局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,廣域網(wǎng)絡(luò)方面當(dāng)前功耗和成本的經(jīng)濟(jì)性越來越吸引物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用者,被稱為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(Low Power Wide Area,LPWA)。這些技術(shù)間有什么區(qū)別呢?
1、距離
我們知道任何無線技術(shù)傳輸距離隨著其信號傳輸方式不同而不同,這一規(guī)律自然適用于LPWA網(wǎng)絡(luò)。在人口密集的城市環(huán)境中,圍墻、建筑物、反射以及交通狀況等,使得無線傳輸距離短于農(nóng)村地區(qū);而在平整的、無障礙的農(nóng)村環(huán)境下,傳輸距離會大大增加。但我們?nèi)圆豢珊鲆曇恍┮蛩?mdash;—無線電干擾等。
因此,距離是各協(xié)議代表廠商熱議的話題,有些協(xié)議宣稱可以達(dá)到數(shù)十公里距離,但其競爭對手可能會說在實際環(huán)境中其效果會大打折扣。距離作為比較標(biāo)準(zhǔn)實際上是一個比較謹(jǐn)慎的選擇,但至少它是可計量的指標(biāo)。
另外需要注意的是:你可能發(fā)現(xiàn)這些LPWA協(xié)議在市場宣傳資料中會與諸如Zigbee之類的協(xié)議進(jìn)行比較。你可能覺得Zigbee是一個局域組網(wǎng)協(xié)議,與LPWA比較有些奇怪,但實際上Zigbee通過Mesh組網(wǎng)也可以形成廣域網(wǎng)絡(luò)。
2、頻譜
幾乎所有LPWA協(xié)議均使用ISM頻段,雖然有少量協(xié)議使用授權(quán)頻譜。我們將給出每個協(xié)議的頻段,有些使用的是超低頻段,有些是低頻段,還有些是采用寬頻。
3、上行/下行對稱性
這些LPWA協(xié)議均對數(shù)據(jù)的上下行采取非對稱的方式,比較表格中簡單給出了它們是否采用上下行對稱方式。
4、數(shù)據(jù)速率
這是另一個易變的參數(shù),它依賴于距離、障礙以及數(shù)據(jù)擁堵情況,所以僅僅給出一般性的范圍。
5、最大節(jié)點數(shù)
最大節(jié)點有兩種表述方式,一個是整個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點數(shù),另一個是星形網(wǎng)絡(luò)中每一Hub配置的節(jié)點數(shù)。
最大節(jié)點數(shù)受一些因素的影響,節(jié)點數(shù)有可能在協(xié)議中已設(shè)定,但即使一個協(xié)議的理論容量是百萬,但其容量受制于ISM頻段,這不僅僅是一個數(shù)字,而是依賴于在給定時間有多少其他協(xié)議也在使用該頻段。
6、空中升級(OTA)的可能性
這可能是一個隨機(jī)的參數(shù),但這一參數(shù)反映網(wǎng)絡(luò)有效的下行能力。如果網(wǎng)絡(luò)僅提供幾個比特的下行容量,那它是無法下載一個大的軟件數(shù)據(jù)包來更新其遠(yuǎn)程節(jié)點的。
7、切換
我們很容易理解物聯(lián)網(wǎng)edge nodes作為靜態(tài)單位無線傳輸,但是很多設(shè)備——如汽車、農(nóng)用機(jī)械等是移動的,還有一些本身可能不是移動的,但別人會不斷移動它們——比如倉儲中貼有電子標(biāo)簽的貨物。因此,我們自然想知道一個協(xié)議是否可以實現(xiàn)設(shè)備在不同Hub之間的無縫切換。
8、運營模式
一些協(xié)議只是由網(wǎng)絡(luò)運營商來掌握,并向工作提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù),就像為電話提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一樣。而也有其他協(xié)議通過公有或私有網(wǎng)絡(luò)提供。
9、標(biāo)準(zhǔn)狀況
一些協(xié)議已制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),或者正在制定中,有些協(xié)議擁有者將其標(biāo)準(zhǔn)公開出來,而有些所有者申請專利保護(hù)。在一些情況下,你可以獲取其細(xì)則,而有些情況下你需要獲得認(rèn)證。
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