隨著無線通信技術的種類越來越多，大家選擇也越來越多。但在眾多無線通信技術中，沒有所謂的“萬能”無線連接解決方案；因為在不同的環(huán)境，不同的功能需求，單一的無線通信技術是無法滿足的。
本文將詳細地介紹各種無線連接技術，并根據(jù)商業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用中最重要的特性對它們進行比較。以便大家清楚知道在什么環(huán)境下使用哪種無線通信技術更好。下面就隨著藍牙模塊廠家云里物里科技一起來看下。
我們將比較以下技術：
1、藍牙技術
2、Wi-Fi
3、基于IEEE 802.15.4的技術（Thread、Zigbee）
4、Z-Wave
5、蜂窩低功耗廣域網(wǎng)技術（NB-IoT、LTE-M）
6、非蜂窩低功耗廣域網(wǎng)技術（LoRaWAN、Sigfox）
我們將比較每種技術的以下幾種特性，包括：
1、距離
2、吞吐量
3、功耗
4、成本
5、拓撲結構
在比較各種技術的特性之前，我們先簡單介紹每種技術。
1、藍牙技術
定義
藍牙技術是一項在2.4 GHz ISM頻段上運行的低功耗無線解決方案。多年來，藍牙技術不斷擴展，如今在距離、帶寬和通信拓撲結構方面具有極大的靈活性，能夠滿足不同物聯(lián)網(wǎng)應用的需求。
技術細節(jié)
目前有兩種不同的藍牙無線電選擇：經(jīng)典藍牙 (Bluetooth Classic) 和低功耗藍牙 (Bluetooth LE)。經(jīng)典藍牙（或BR/EDR），即初代藍牙無線電，目前仍被廣泛用于串流應用，尤其是音頻串流。而低功耗藍牙主要用于設備間頻繁傳輸數(shù)據(jù)的低帶寬應用。低功耗藍牙以極低的功耗以及在智能手機、平板電腦和個人電腦中的普及性著稱。
低功耗藍牙分為點對點（point-to-point）、星型拓撲結構（Star Topology）、mesh網(wǎng)絡（mesh Topology）和廣播式拓撲結構（broadcast topologies）。在 mesh拓撲結構中， 節(jié)點之間直接連接，無需通過中樞與其他節(jié)點通信。節(jié)點能夠將數(shù)據(jù)和信息發(fā)送至原始源節(jié)點通信范圍之外的其他節(jié)點，擴大了大型區(qū)域內網(wǎng)絡的覆蓋范圍。
主要用例
低功耗藍牙最常用于醫(yī)療和健身設備、智能照明系統(tǒng)、實時定位系統(tǒng)和室內導航應用。
2、Wi-Fi
定義
Wi-Fi是所有IEEE 802.11標準無線局域網(wǎng)（WLAN）的商標名稱。Wi-Fi的工作頻段通常為2.4 GHz和5 GHz ISM，但較新版本的Wi-Fi也會使用其他頻段。
技術細節(jié)
Wi-Fi有許多版本。Wi-Fi聯(lián)盟最近采用了一種新型版本編號系統(tǒng)：Wi-Fi 1（802.11b）、Wi-Fi 2（802.11a）、Wi-Fi 3（802.11g）、Wi-Fi 4（802.11n、Wi-Fi 5（802.11ac）和Wi-Fi 6（802.11ax）。最新發(fā)布的版本可滿足各類應用的需求，包括更長的距離、更高的吞吐量和更大的覆蓋范圍。 Wi-Fi最流行的拓撲結構是星型拓撲結構。但在星型拓撲結構中，節(jié)點只能通過中樞相互通信。
主要用例
Wi-Fi主要用于大文件傳輸和帶寬較高的數(shù)據(jù)傳輸應用，比如視頻串流。 在物聯(lián)網(wǎng)應用中，Wi-Fi最常用于需要直接連接互聯(lián)網(wǎng)的設備。但它通常無法滿足低功耗需求，也很少用于需要長時間依靠微型電池運行的應用和設備。
3、基于IEEE 802.15.4的技術 (Thread、Zigbee)
定義
IEEE 802.15.4技術指低速無線個人局域網(wǎng)（LR-WPAN）訪問層。
技術細節(jié)
Thread和Zigbee是兩種以該規(guī)格為基礎的技術。它們的特點是低功耗和低數(shù)據(jù)速率。IEEE 802.15.4主要用于數(shù)據(jù)少、距離短、需要同時保持低功耗的應用場景。 雖然該技術也支持星型拓撲，但最常用的是網(wǎng)狀拓撲結構。
主要用例
這些技術最常用于智能家居中的無線控制和監(jiān)測應用場景。
4、Z-Wave
定義
Z-Wave最初是一項照明系統(tǒng)控制協(xié)議，后來演變成為由Z-Wave聯(lián)盟管理的家居自動化協(xié)議。 技術細節(jié) 這項專有技術在美國的頻段為908/915 MHz，在歐洲的頻段為868 MHz。頻段不同是為了避免干擾2.4 GHz ISM頻段并擴大覆蓋范圍。 這項技術主要使用網(wǎng)狀拓撲結構。
主要用例
這項技術的主要應用于智能家居場景中。
5、蜂窩低功耗廣域網(wǎng)技術 (NB-IoT、LTE-M)
定義
LTE-M（LTE Cat-M1或Long-Term Evolution for Machines）和NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）都是3GPP（3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴計劃）所開發(fā)的技術標準，并為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用技術提供了解決方案。
這兩種技術將與其他5G技術共存，有望成為長期5G物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的組成部分。5G是第五代蜂窩移動通信技術的總稱,代表2 Gbps的高速網(wǎng)絡（將來甚至可以達到100 Gbps）。5G技術將減少網(wǎng)絡延遲并擴大覆蓋范圍（就同時連接網(wǎng)絡的設備數(shù)量而言）。
技術細節(jié)
LTE-M和NB-IoT在特性上有所不同，因此適合的應用場景也有所不同。 NB-IoT最適合需要低功耗和低帶寬的簡單應用，而LTE-M由于具有更高的數(shù)據(jù)速率，因此最適合實時和關鍵任務應用程序。兩者之間的主要區(qū)別是速度和延遲（LTE-M速度較高，延遲較低）。
NB-IoT和LTE-M主要采用星型拓撲結構。
主要用例
NB-IoT的主要用例包括智能農(nóng)業(yè)、智慧城市和智能儀表應用。LTE-M的主要用例包括物流、醫(yī)療設備的回程通信通道以及汽車應用。
6、非蜂窩低功耗廣域網(wǎng)技術 (LoRaWAN、Sigfox)
定義
LoRaWAN是LoRa聯(lián)盟維護的開源無線網(wǎng)絡協(xié)議。LoRaWAN建立在LoRa基礎之上，loRa是Semtech公司所開發(fā)的專有調制格式。
技術細節(jié)
LoRa只定義網(wǎng)絡堆棧的較低層，而LoRaWAN定義網(wǎng)絡堆棧的較高層。LoRaWAN只是建立在LoRa基礎之上的多項協(xié)議之一。 LoRaWAN被歸類為低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術，可以低功耗實現(xiàn)設備之間的遠程通信。
Sigfox也是一項LPWAN技術，但它是法國公司Sigfox所提供的專有技術。該公司是這項技術的唯一網(wǎng)絡運營商。
主要用例
LoRaWAN常用于智慧城市應用市場，例如智能公用事業(yè)儀表、智能停車計時器以及供應鏈和物流應用（例如資產(chǎn)追蹤）。Sigfox也常用于智慧城市應用。相比美國，這項技術在歐盟地區(qū)更加常見。
對比表
下表對比了上文中提到的幾種無線技術。
在本系列后面的文章中，我們將介紹各種工業(yè)應用場景、列出每種應用場景最重要的特性，并評估最適合該應用場景的技術。
本文來源：藍牙技術聯(lián)盟
