4 Thread 線程

有一個(gè)旨在家居智能環(huán)境的基于IP的IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即基于6LowPAN的線程。這個(gè)由Thread Group于2014年年中發(fā)布的免版稅協(xié)議基于各種標(biāo)準(zhǔn)，包括IEEE802.15.4 （無(wú)線空中接口協(xié)議）、IPv6和6LoWPAN，并為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種彈性的基于IP的解決方案。由于要在現(xiàn)有的IEEE802.15.4無(wú)線硅上工作，線程支持使用IEEE802.15.4無(wú)線電收發(fā)機(jī)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，且能處理高達(dá)250個(gè)節(jié)點(diǎn)，并具有很高的認(rèn)證和加密能力。一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)應(yīng)該允許用戶在現(xiàn)有的IEEE802.15.4設(shè)備上運(yùn)行線程。

標(biāo)準(zhǔn)：線程，基于IEEE802.15.4和 6LowPAN

頻率：2.4GHz （ISM）

里程：N/A

數(shù)據(jù)率：N/A

5 Zigbee

作為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，ZigBee（也使用IEEE 802.15.4）主要在2.4 GHz的ISM波段上運(yùn)行，但它也支持868MHz和916MHz的ISM波段。盡管ZigBee的數(shù)據(jù)傳輸量最高可達(dá)250kbps，但實(shí)際應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)傳輸率往往要低得多。省電模式使硬幣電池的操作可以維持幾年。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)由ZigBee Alliance維護(hù)。它定義了802.15.4數(shù)據(jù)鏈路層之上的協(xié)議層，并提供了一些應(yīng)用程序概要文件。ZigBee在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用非常成功。

盡管ZigBee標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)IP規(guī)范，但是它與主要應(yīng)用程序領(lǐng)域的公共概要文件分離，并且尚未得到廣泛的應(yīng)用。ZigBee網(wǎng)絡(luò)需要一個(gè)應(yīng)用級(jí)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行云連接。網(wǎng)關(guān)作為節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，是ZigBee網(wǎng)絡(luò)的一部分，同時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)或Wi-Fi來(lái)執(zhí)行TCP/IP棧。

ZigBee PRO和ZigBee遠(yuǎn)程控制（RF4CE），以及其他可用的ZigBee配置文件，其針對(duì)的應(yīng)用程序需求是，在一個(gè)受限制的區(qū)域及100m范圍如家居環(huán)境或建筑物內(nèi)，數(shù)據(jù)率相對(duì)較低，不需要頻繁的數(shù)據(jù)交換。

標(biāo)準(zhǔn)：基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0

頻率：2.4GHz

里程：10-100m

數(shù)據(jù)率：250kbps

6 NFC

NFC（近場(chǎng)通訊）是一項(xiàng)技術(shù)，可以在電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和安全的雙向交互，尤其適用于智能手機(jī)，使消費(fèi)者可以進(jìn)行非接觸式支付交易、訪問(wèn)數(shù)字內(nèi)容及連接電子設(shè)備。從本質(zhì)上說(shuō)，它擴(kuò)展了非接觸式卡技術(shù)的功能，使設(shè)備能夠在不超過(guò)4cm的距離內(nèi)共享信息。

標(biāo)準(zhǔn)： ISO/IEC 18000-3

頻率： 13.56MHz （ISM）

里程： 10cm

數(shù)據(jù)率： 100–420kbps

7 SigFox

Sigfox是一項(xiàng)寬里程技術(shù)，就里程而言介于Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)之間。它使用ISM波段，且不需要獲得許可，便可以在一個(gè)非常狹窄的頻段內(nèi)與連接對(duì)象傳輸數(shù)據(jù)。對(duì)于許多運(yùn)行小電池且僅需要低層次數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a href="http://www.makelele.cn/tags/m2m/" target="_blank">M2M應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，Wi-Fi的傳輸里程太短，而蜂窩網(wǎng)絡(luò)成本昂貴且功耗大。Sigfox使用一種稱為超窄帶（UNB）的技術(shù)解決了此問(wèn)題，其處理的是低數(shù)據(jù)傳輸，速度每秒10位到1000位。

標(biāo)準(zhǔn)： Sigfox

頻率： 900MHz

里程： 30-50km （農(nóng)村環(huán)境）， 3-10km （城市環(huán)境）

數(shù)據(jù)率： 10-1000bps

8 LoRa

LoRaWAN的目標(biāo)是廣域網(wǎng)（WAN）應(yīng)用程序，旨在為低功耗廣域網(wǎng)提供各項(xiàng)功能，以支持物聯(lián)網(wǎng)、M2M、智能城市和工業(yè)應(yīng)用的低成本移動(dòng)安全雙向通信。其針對(duì)低功耗進(jìn)行了優(yōu)化，并支持擁有數(shù)百萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的大型網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)率是0.3 kbps到50 kbps。

標(biāo)準(zhǔn)： LoRaWAN

頻率： 不同

里程： 2-5km （農(nóng)村環(huán)境）， 15km （城市環(huán)境）

數(shù)據(jù)率： 0.3-50 kbps

9 展望物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)

許多需要物聯(lián)網(wǎng)通信的新興應(yīng)用將依賴設(shè)備之間的有效信息傳輸，它們通常使用基于云端的應(yīng)用程序。不過(guò)，在許多情況下，這將產(chǎn)生大量不必要的數(shù)據(jù)通信。使用一個(gè)更本地化的通信中心可以更有效地處理延遲。霧運(yùn)算便是支持設(shè)備有效通訊的絕佳選擇。

顯而易見(jiàn)的是，無(wú)論使用哪種連接，傳輸數(shù)據(jù)至云端時(shí)總要產(chǎn)生帶寬、存儲(chǔ)、延遲和成本方面的消耗。因此，出現(xiàn)了一種趨勢(shì)——使邊緣節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)關(guān)更加智能，而霧運(yùn)算可以通過(guò)將云端擴(kuò)展到事物所在的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。使用這樣的模型具有多重優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢越档统杀竞凸β?，生成超低延遲，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，且使邊緣具有高級(jí)安全性能。

為應(yīng)用程序篩選正確的通信標(biāo)準(zhǔn)將是決定解決方案與其他設(shè)備和人員交互的關(guān)鍵點(diǎn)。通常，不存在簡(jiǎn)單的“一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)適合所有”的解決方案，并且將需要多個(gè)無(wú)線通訊組合來(lái)確保解決方案能夠與外部世界進(jìn)行交互。在許多應(yīng)用程序中，我們可以看到多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的整合，從整合6LoWPAN 的802.15.4，到藍(lán)牙智能（LE）、藍(lán)牙4.0、再到Wi-Fi。Imagination為多個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)提供IP，并且按各種不同的方式進(jìn)行組合，以滿足客戶的特定需求。我們針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的Ensigma Whisper系列連接IP支持多種標(biāo)準(zhǔn)，且它們的設(shè)計(jì)也將支持未來(lái)的各種標(biāo)準(zhǔn)。