物联网通信系统中都包含着哪些通信技术

（文章来源：人人都是产品经理）

通信技术主要是强调信息从信源到目的地的传输过程所使用的技术，还有一个问题是各种通信技术之间如何能协同工作呢？为此，国际标准化组织提出了开放系统互连参考模型OSI，也就是网络分成了物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。也就是这个伟大的标准最终形成了互联网，以及无所不连的物联网。

以太网（Ethernet）是一种局域网通信技术， IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网使用双绞线作为传输媒介，在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持1KMb/s和10KMb/s的速率。

串口（Serial port）是一种非常通用的用于设备之间通信的接口，也广泛用于设备以及仪器仪表之间的通信。常见的串口有RS-232（使用 25 针或 9 针连接器）和工业电脑应用的半双工RS-485与全双工RS-422。有线通信：Modbus，和同前面几种通信技术不一样，通常认为Modbus只是使用串行方式进行通信的应用层协议标准，它并不包含电气方面的规范。

Modbus最初是Modicon于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表的，后来衍生出Modbus RTU，Modbus ASCII和Modbus TCP三种模式，前两种所用的物理接口是上面介绍的串口，后一种使用Ethernet接口。Wi-Fi是一种无线局域网通信技术，全称Wireless-Fidelity，无线保真，通信距离通常在几十米。Wi-Fi的缺点是通信距离有限，稳定性差，功耗较大，组网能力差。

蓝牙（BlueTooth）是一种设备之间进行无线通信的技术，曾经标准化为IEEE 802.15.1，现在蓝牙技术联盟（SIG）来负责维护其技术标准，蓝牙标准最新版本蓝牙5在2016年6月被宣布。蓝牙使用短波特高频（UHF）无线电波，经由2.4至2.485GHz的ISM频段来进行通信，通信距离从几米到几百米不等。

Bultooth Smart技术的蓝牙设备之间可以直接“对话”。但是蓝牙的缺点主要是其各个版本不兼容，安全性差（4.0以后得到改进），组网能力差，以及在2.4GHz频率上的电波干扰问题等等。ZigBee被标准化为IEEE 802.15.4，工作频段有三个：868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz，其中最后一个频段世界范围内通用，16个信道，并且该频段为免付费、免申请的无线电频段。

三个频段传输速率分别为20kbps，40kbps以及250kbps。但是实际中ZigBee远没有像Wi-Fi或者蓝牙那样得到广泛的应用，这是由于它复杂，成本高，抗干扰性差，ZigBee协议没有开源，以及和IP协议不的对接比较复杂等等又限制了它在实际中的应用。

LoRa来源于Long Range这个单词，是一种长距离通信的通信技术。LoRa技术基于线性Chirp扩频调制，延续了移频键控调制的低功耗特性，但是大大增加了通信范围。LoRa技术应用典型场景包括：超长电池寿命（几年），节点之间长距离通信，低速率（如每小时只要传递几次数据）。和NB-IoT技术一样，也可以牺牲低功耗指标来提高速率。

GPRS是通用分组无线电服务（General Packet Radio Service）的缩写，GPRS是终端和通信基站之间的一种远程通信技术。最后，由于移动通信终端的普及，其成本已经大大降低，因此在物联网中采用GPRS通信技术，其硬件成本相比Wi-Fi或者ZigBee都有较大的优势。但是GPRS终端在通信时要使用电信运营商的基础设施，因此需要缴纳一定的费用，即数据流量费，这个服务费用限制了大量设备连接到网络。

GPRS的速率较低，是另外一个问题。 GPRS通信质量受信号强弱影响较大，无信号覆盖或者较弱的地方通信效果很差，可能影响业务的完成。NFC，Near-field communication，中文常翻译为近场通信。NFC是一种短距高频的无线电技术，属于RFID技术的一种，工作频率在13.56MHz，有效工作距离在20cm以内。其传输速度有106Kb/s、212Kb/s或者424Kb/s三种。通过卡、读卡器以及点对点三种业务模式进行数据读取与交换。

但是NFC没有其他无线通信那种无线信号被窃听的风险，但是其NFC卡过于简单以及被动式响应的设计也是不安全的因素。见到报道的风险例如：即NFC银行卡内的交易信息，很容易被其他读卡器，甚至智能手机读取。
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