一文看懂无线通信技术的分类

无线技术正在迅速发展,并在人们的生活中发挥着越来越大的作用。 随着无线应用的增长,各种技术和设备将会越来越多,它们对无线通信技术的依赖性也将越来越大。 本文盘点了物联网中主要的无线通信技术。

无线通信技术分类

FCC分类

2015年,美国联邦通信委员会(FCC)技术咨询委员会(TAC)网络安全工作组在白皮书中提到,物联网通信技术分为以下四类:

移动/WAN、广域网 – 移动广域网、大覆盖范围

WAN,Wide Area Network——广域网,大覆盖范围,非移动技术

LAN,局域网 – 覆盖相对较小区域的局域网,例如家庭、建筑物或校园

PAN,Personal Area Network——个人局域网,覆盖范围从几厘米到几米。 主要无线技术及分类如下表所示:

一文读懂无线通信技术分类

由于某种原因,FCC TAC 将 Sigfox 分类为 LAN,将 LoRaWAN 分类为 WAN。 Sigfox和LoRaWAN都是LPWAN领域的窄带技术,都可以覆盖广阔的区域。 Weightless SIG将主要在LPWAN领域推广Weightless-P。 NB-IoT 也不包括在内。 新技术不断涌现,不断重塑物联网市场格局。

是德分类

在KEYSIGHT的一份PPT《低功耗广域网、NB-IoT和物联网》中,对IoT无线技术进行了更详细的划分,如下图所示:

相关术语如下:

NFC,Near Field Communication——近场通信

WPAN,无线个域网 – 无线个域网

WHAN,无线家庭区域 – 无线家庭网络

WFAN,无线现场(或工厂)区域 – 无线现场(或工厂)区域网络

WLAN、无线局域网 – 无线局域网

WNAN,无线邻里区域 – 无线邻里网络

WWAN,无线广域网 – 无线广域网

LPWAN,低功耗广域网 – 低功耗广域网

KEYSIGHT 根据通信范围或距离 10cm、5km 和 100km 将无线通信技术分为三大类。

近和远

从上面的分类我们可以看出,无线通信技术基本上都是按照覆盖范围或者通信距离来分类的。 小编稍微整理了一下,将通信技术分为两类:短距离通信技术和远距离通信技术,如下图所示:

窄带广域是近两年增长最快的领域,国内NB-IoT和LoRa的网络建设正如火如荼地进行。 短距离无线通信技术比较成熟,产业链也比较完整。

国际电气与电子工程学会 (IEEE)

国际电气和电子工程师协会定义了一些标准,例如针对局域网和城域网的IEEE 802系列标准,这些标准也成为了一些物联网技术的基础。 这些主要标准是:

IEEE 802.11 无线 LAN (WLAN) 和 Mesh(Wi-Fi 认证)

IEEE 802.15 无线 PAN

IEEE 802.15.1 蓝牙认证

IEEE 802.15.3 高速无线 PAN(例如 UWB 等)

IEEE 802.15.4 低速率无线 PAN(例如 ZigBee、WirelessHART、MiWi 等)

IEEE 802.15.6 体域网 IEEE 802.11 定义了一组用于 900MHz、2.4GHz、3.6GHz、5GHz 和 60GHz 频率下的无线局域网 (WLAN) 计算机通信的媒体访问控制 (MAC) 和物理层 (PHY) 规范乐队。 ,它现在是无线 LAN 的通用标准。 IEEE 802.15 指定了无线个域网 (WPAN) 标准,有 10 个主要领域。 IEEE 802.11ah,也称为“Wi-Fi HaLow”,是定义在900MHz免许可频段的WLAN网络。 与2.4GHz和5GHz Wi-Fi相比,功耗更低,距离更远。 11ah 可用于各种应用,包括大规模传感器网络。 IEEE 802.15.4c(中国的 WPAN)增加了新的射频频谱规范:314-316 MHz、430-434 MHz、779-787 MHz IEEE 802.11p。 该通信协议主要应用于汽车电子的无线通信。 它是基于IEEE 802.11的扩展和延伸,主要针对智能交通系统(ITS)相关的应用。 IEEE 802.15.4 是低速率无线个域网 (LR-WPAN) 的技术标准。 它是 ZigBee、ISA100.11a、WirelessHART、MiWi 和 Thread 等技术的基础,这些技术都通过开发 IEEE 802.15.4 中未定义的上层来进一步扩展该标准。 此外,它还可以与 6LoWPAN 一起使用来定义上层。

结论

技术有不同的分类,但简单且易于接受的分类是从通信距离或范围的角度进行的。 有些无线通信技术是相对存在的,如广域宽带和广域窄带、高速和低速等,它们的存在是为了适应不同的应用需求。 选择物联网技术时,不仅要考虑距离,还要考虑频段、功耗、数据速率、安全性和网络部署等因素。