上一篇文章介紹了幾種常用的近距離無(wú)線通信技術(shù),在這篇文章中,我們利用各類(lèi)近距離無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn),總結(jié)出合理的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。

一、不同距離段采用不同的無(wú)線通信技術(shù)
距離是物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)的一個(gè)基礎(chǔ)因素,不同的通信技術(shù)在不同的距離上有其用武之地。為了便于描述,這里定義五個(gè)距離段:0~10cm(Distance-1)、0.1~1m(Distance-2)、1~10m(Distance-3)、10~100m(Distance-4)和100m以上(Distance-5)。下面我們來(lái)看看不同距離段對(duì)通信技術(shù)的要求及適用的無(wú)線通信技術(shù)都有哪些。
Distance-1
對(duì)于這個(gè)距離段的通信來(lái)說(shuō),應(yīng)用的場(chǎng)景多為快速安全的數(shù)據(jù)交互和認(rèn)證。這個(gè)特性要求通信的建網(wǎng)速度要快,數(shù)據(jù)量不能太大,安全性和抗干擾性強(qiáng)。這類(lèi)場(chǎng)景包括:移動(dòng)支付、快速身份認(rèn)證、終端快速識(shí)別和任務(wù)觸發(fā)等。
對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō),這個(gè)距離段內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備多為移動(dòng)便攜式設(shè)備,要求通信模塊的體積小、功耗小、壽命周期長(zhǎng)。綜合考慮之下,NFC是應(yīng)用于此類(lèi)場(chǎng)景中比較好的無(wú)線通信技術(shù)。
Distance-2
在這個(gè)距離段,通常的場(chǎng)景是一個(gè)工作區(qū)域的數(shù)據(jù)交互和命令控制,如:藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙控制、聲控、紅外控制和數(shù)據(jù)同步等。具體到物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,這種距離的組網(wǎng)通常是由通信能力強(qiáng)的可移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與固定的通信能力弱的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互。
移動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備通常以收集數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)為主,固定設(shè)備用以采集數(shù)據(jù),并在移動(dòng)終端與其建立通信后將數(shù)據(jù)一次性傳輸上去。通常說(shuō)來(lái),采集功能的終端設(shè)備數(shù)量和種類(lèi)比較多,同時(shí)為了保證終端設(shè)備的狀態(tài)和管理,移動(dòng)通信模塊體積要小,功耗要低。
綜合考慮之下,IrDA、藍(lán)牙和iBeacon是在該距離段內(nèi)的比較合適的無(wú)線通信技術(shù)。
Distance-3
這個(gè)距離范圍通常是一個(gè)比較封閉的空間(如室內(nèi)),同時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量比較大、傳輸速度也比較快。很明顯,Wi-Fi是較為合適的用在這一距離段內(nèi)的無(wú)線通信技術(shù)。
Distance-4
在這個(gè)距離范圍內(nèi),通常需要在室外進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的部署。由于室外部署終端設(shè)備會(huì)出現(xiàn)供電抗干擾問(wèn)題及通信安全問(wèn)題,因此在這個(gè)距離段內(nèi)選擇通信技術(shù)時(shí)必須要充分考慮到這些因素。綜合考慮之下,選擇RFID或ZigBee作為該距離段的無(wú)線通信技術(shù)。
Distance-5
對(duì)于這個(gè)超過(guò)100m距離的通信來(lái)說(shuō),目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的無(wú)線通信技術(shù),建議采用終端設(shè)備之間的組網(wǎng)來(lái)完成。
二、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
在物聯(lián)網(wǎng)中,最常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是各個(gè)終端設(shè)備之間的協(xié)作組網(wǎng)方式。協(xié)作組網(wǎng)指設(shè)備之間使用協(xié)助的方式進(jìn)行通信,也只有這種方式才能擴(kuò)充局域物聯(lián)網(wǎng)的范圍,而不受近距離無(wú)線通信本身的距離和傳輸速率的限制。
但是,一般通信能力強(qiáng)的終端設(shè)備在體積和功耗上都會(huì)比較大,而對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的要求是通信模塊體積小、靈活性高、功耗低,這樣才能滿足不同環(huán)境、不同場(chǎng)景的需求。
基于以上各方面的考慮,可以采用二級(jí)拓?fù)涞慕M網(wǎng)技術(shù):在直接感知物體的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備上采用體積小、功耗低、安全性高的近距離通信技術(shù)建立微小網(wǎng)絡(luò)單元,在達(dá)到一定單元和數(shù)量后建立采用通信能力強(qiáng)、傳輸距離長(zhǎng)的近距離無(wú)線通信技術(shù)組成一個(gè)分級(jí)的局域物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。
此外,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的選擇,物聯(lián)網(wǎng)終端的移動(dòng)性和數(shù)據(jù)特性也是需要重點(diǎn)考慮的因素。
三、總結(jié)
本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù),在不同的距離段內(nèi)需要使用不同的無(wú)線通信技術(shù)。在選擇使用哪種無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)時(shí),距離不是唯一的考慮因素,同時(shí)要考慮物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的特性和數(shù)據(jù)的特性等。也就是說(shuō),不能單純地從技術(shù)參數(shù)的角度來(lái)選擇組網(wǎng)技術(shù),而是要綜合考慮各種可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來(lái)影響的因素。