．智慧應用領域常見的無線傳輸協議類型，你瞭解多少？

Multiple Access - FDMA/TDMA/CDMA/OFDMA - Fundamentals of 4G (LTE)

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來源：门锁世界

「物聯網」概念，在1999年美國麻省理工學院首次被提出，狹義的物聯網指的是「物—物相連的互聯網」，這裡相連的主體既包括物品到物品，也包括物品到辨識管理設備。

智慧家庭領域常見的無線傳輸協議

目前的有線和無線互聯網、2G和3G網路等，都可以作為傳輸層的組成部分。在智慧社區、智慧家庭等物聯網終端普及的未來，為了保證無線傳輸數據的安全，無線傳輸協議顯得尤為重要。

下面就來看看物聯網中，常見的無線傳輸協議類型：

RFID

RFID(Radio Frequency Identification)，即射頻辨識，俗稱電子標籤。它是一種非接觸式的自動辨識技術，透過射頻信號自動辨識目標對象，並獲取相關數據。

RFID由標籤(Tag)、解讀器(Reader)和天線(Antenna)三個基本要素組成。 RFID技術的基本工作原理並不複雜，標籤進入磁場後，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量，發送出儲存在晶片中的產品資訊(Passive Tag ，無源標籤或被動標籤)，或者主動發送某一頻率的信號(Active Tag，有源標籤或主動標籤)，解讀器讀取資訊並解碼後，送至中央資訊系統進行有關數據處理。

RFID可被廣泛應用於安全防偽、工商業自動化、財產保護、物流業、車輛跟蹤、停車場和高速公路的不停車收費系統等。從行業上講，RFID將滲透到包括汽車、醫藥、食品、交通運輸、能源、軍工、動物管理以及人事管理等各個領域。

紅外線

紅外線技術也是無線通信技術的一種，可以進行無線數據的傳輸。紅外線有明顯的特點：點對點的傳輸方式，無線，不能離得太遠，要對準方向，不能穿牆與障礙物，幾乎無法控制資訊傳輸的進度。

802.11物理層標準中，除了使用2.4GHz頻率的射頻外，還包括了紅外線的有關標準。IrDA1.0支持最高115.2kbps的通信速率，IrDA1.1支持到4Mbps。該技術基本上已被淘汰，被藍牙和更新的技術代替。

ZigBee

ZigBee是一種新興的短距離、低功耗、低速率的近距離的無線網路技術。ZigBee 的基礎是IEEE802.15.4，這是IEEE無線個人區域工作組的一項標準。

但IEEE802.15.4僅處理低級MAC層和物理層協議，所以ZigBee聯盟對其網路層和API進行了標準化，同時聯盟還負責其安全協議、應用文檔和市場推廣等。

ZigBee聯盟成立於2001年8月，由英國Invensys、日本三菱電氣、美國摩托羅拉、荷蘭飛利浦半導體等公司共同組成。ZigBee與Bluetooth (藍牙)、WiFi(無線局域網)同屬於2.4GHz頻段的IEEE標準網路協議，由於性能定位不同，各自的應用也不同。

ZigBee有顯著的特點：超低功耗，網路容量大，數據傳輸可靠，延遲短，安全性好，實現成本低。

在ZigBee技術中，採用對稱密鑰的安全機制，密鑰由網路層和應用層，根據實際應用需要生成，並對其進行管理、儲存、傳送和更新等。因此，在未來的物聯網中，ZigBee技術顯得尤為重要，已在美國的智慧家庭等物聯網領域中得到廣泛應用。（3S MAREKT：通常兩岸都會用這種「美國的領域中得到廣泛應用⋯⋯」資訊，事實上很多資訊並不然）

藍牙

Bluetooth是1998年5月，東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞共同提出的技術標準。

作為一種無線數據與語音通信的開放性全球規範，藍牙以低成本的近距離無線連接為基礎，為固定與行動設備通信環境，建立一個特別連接，完成數據資訊的短距無線傳輸。

其實質內容，是要建立通用的無線電空中接口(Radio Air Interface)及其控制軟體的公開標準，使通信和電腦進一步結合，使不同廠家生產的便攜式設備，在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能夠在近距離範圍內具有互用、互操作的性能(Interoperability)。

藍牙以無線LANs的IEEE802.11標準技術為基礎。應用了「Plonk and play」的概念(有點類似「即插即用」)，即任意一個藍牙設備，一旦搜尋到另一個藍牙設備，馬上就可以建立聯繫，而無需用戶進行任何設置，因此可以解釋成「即連即用」。

藍牙技術有成本低，功耗低、體積小，近距離通信，安全性好的特點。藍牙在未來的物聯網發展中，將得到一定的應用，特別是應用在辦公場所、智慧家庭等環境中。

GPRS

通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service，GPRS)，使用帶行動性管理的分組交換模式，以及無線接入技術。GPRS可說是GSM的延續。

GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同，是以封包(Packet)式來傳輸，因此使用者所負擔的費用，是以其傳輸資料單位來計算，並非使用其整個頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率，可提升至56甚至114Kbps。但GPRS技術不太適合智慧家庭使用，主要應用在電信網路。

第三代行動通信技術(3rd-generation，3G)，是指支持高速數據傳輸的蜂窩行動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據資訊，速率一般在幾百kbps以上。

目前3G存在四種標準：CDMA2000(美國版)，WCDMA(歐洲版)，TD-SCDMA(中國版)，WiMAX。國際電信聯盟(ITU)在2000年5月確定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流無線接口標準，寫入3G技術指導性文件《2000年國際行動通訊計劃》。2007年，WiMAX亦被接受為3G標準之一。

CDMA是Code Division Multiple Access (碼分多址)的縮寫，是第三代行動通信系統的技術基礎。第一代行動通信系統採用頻分多址(FDMA)的模擬調制方式，而這種系統的主要缺點，是頻譜利用率低，信令干擾話音業務。

第二代行動通信系統，主要採用時分多址(TDMA)的數位調制方式，提高了系統容量，並採用獨立信道傳送信令，使系統性能大大改善，但TDMA的系統容量仍然有限，越區切換性能仍不完善。

而CDMA系統以其頻率規劃簡單、系統容量大、頻率複用系數高、抗多徑能力強、通信品質量、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發展潛力。

4G技術又稱IMT-Advanced技術。準4G標準，是業內對TD技術向4G的最新進展的TD-LTE-Advanced稱謂。對於4G中將使用的核心技術，業界並沒有太大的分歧。總結起來，有正交頻分複用(OFDM)技術、軟體無線電、智慧天線技術多輸入多輸出(MIMO)技術，和基於IP的核心網五種。

由於人們研究4G通信的最初目的，就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特徵，莫過於它具有更快的無線通信速度。此外，4G還有網路頻譜寬、通信靈活、智慧性能高、相容性好、費用便宜等優點。

4G通信技術並非完美無缺，主要體現在以下幾個方面：一是4G通信技術的技術標準難以統一。二是4G通信技術的市場推廣難以實現。三是4G通信技術的配套設施難以更新。

Wi-Fi

Wi-Fi 全稱為Wireless Fidelity，又稱IEEE 802.11b標準，它最大的優點就是傳輸的速度較高，可以達到11Mb/s，另外它的有效距離也很長，同時也與已有的各種IEEE 802.11 DSSS(直接序列展頻技術，Direct Sequence Spread Spectrum)設備相容。