选择无线通信时的考虑大纲

你是否还在为无线通信选用NB-IoT还是LoRa而困扰？搞不清楚ZigBee和LoRa的优势区别，不明白到底什么场合适用Wi-Fi？看完这篇文章你就懂了。

在万物互联的时代里，越来越多的物体将被连接到互联网，打通端到端、端到云的连接。这些连接，我们可采用多种通信链路予以实现。在智能物联应用上，工程师经常会困惑NB-IoT/LoRa/ZigBee/Wi-Fi等无线连接方式，到底哪一种，才是最合适的？哪一种才能让项目开发事半功倍？

以下，为大家列出在选择无线通信方式时的考虑大纲。

一、传输基础篇

距离：遮挡、空旷情况下节点到网关的距离。

速率：传输数据量有多大？

实时性：能接受的响应延时？

功耗：电池寿命，能效，可能需要连接交流电。

容量：一定范围内联网节点、设备的数量。

环境：工厂中的危险环境、暴露在天气中的室外环境、来自电子设备的噪声或电磁干扰等。

通信方式：单向还是双向通信。

二、附加功能篇

升级：是否需要远程升级。

网络拓扑：星形，网状，或其它拓扑。

安全：是否需要加密或认证？对数据安全性有什么要求？

二次开发：是否需要二次开发？是否采用单芯片方案？

开发平台：需要操作系统吗？需要哪些其它软件？

三、其他

成本：设计、制造或互联网接入服务费用。

频段：许可频段还是免许可频段。

下面简要描述NB-IoT/LoRa/ZigBee/Wi-Fi之间的区别：

NB-IoT

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网（LPWAN）。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT设备的电池寿命可以长达10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖，一个小区内可以覆盖数万节点。

LoRa

LoRa（长距离）是由Semtech公司开发的一种扩频调制技术，典型工作频率在美国是915MHz，在欧洲是868MHz，在亚洲是433/470MHz。LoRa的物理层（PHY）使用了一种独特形式的带前向纠错（FEC）的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段，只要每台设备采用不同的啁啾和数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km，最长距离可达15km，具体取决于所处的位置和天线特性。

ZigBee

ZigBee是物联网的理想选择之一。ZigBee是一种无线连接，可工作在2.4GHz（全球流行）、868MHz（欧洲流行）和915 MHz（美国流行）3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离与功耗挂钩，大功率模块甚至可以到达几公里以上。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例，最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而，它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。大多数Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段，传输距离长达100米，具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300Mb/s，而更新的、工作在5GHz ISM频段的802.11ac，速度甚至可以超过1.3Gb/s。

ZigBee/LoRa/Wi-Fi主要参数对比表格

这4种无线技术：

传输距离方面

NB-IoT》LoRa》WIFI》ZigBee

功耗来方面

WIFI》LoRa≈ZigBee≈NB-IoT，后三者仅靠电池供电即可

传输速率方面

WIFI》ZigBee》LoRa》NB-IoT

目前来说，WIFI的优势是应用广泛，可以传输音频、视频，且已经普及到千家万户；ZigBee的优势是低功耗和组网方便；LoRa的优势是通讯距离远并且功耗低；而NB-IoT的优势在于使用运营商网络，无需部署网关，低功耗且不受距离限制。然而，这3种技术，都有各自的优势，也都有各自的不足，没有一种技术能完全满足物联网的的全部要求，在不同的行业都有广泛应用，可谓是各有千秋。