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[信息] STM32垂直应用挑战第八周+无线通信协议

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 楼主 | 2021-1-7 21:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 我会弄一点 于 2021-1-7 21:46 编辑

学习的链接https://www.stmcu.com.cn/ecosystem/app/Wireless
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1、近距离通信协议:主要是ZIGBEE、Bluetooth、WIFI。
     ZigBee有显著的特点:超低功耗,网络容量大,数据传输可靠,时延短,安全性好,实现成本低。 在ZigBee技术中,采用对称密钥的安全机制,密钥由网络层和应用层根据实际应用需要生成,并对其进行管理、存储、传送和更新等。因此,在未来的物联网中,ZigBee技术显得尤为重要,已在美国的智能家居等物联网领域中得到广泛应用。
     Bluetooth技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段,标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,带宽为1Mb/s。
     WiFi 全称为Wireless Fidelity,又称IEEE 802.11b标准,它最大的优点就是传输的速度较高,可以达到11Mb/s,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种IEEE 802.11 DSSS(直接序列展频技术,Direct Sequence Spread Spectrum)设备兼容。其主要的特性为:速度快、可靠性高。在开放区域,其通信距离可达305m。在封闭性区域其通信距离为76~122m,方便与现有的有线以太网整合,组网的成本更低。目前大部分的的物联网设备还是采用WIFI的联网方式。
2、长距离通信协议:在2G网络下的GPRS、在4G的网络的NB-IOT、LTE Cat.1、LTE Cat.4,和LORA。
      GPRS为通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,GPRS),使用带移动性管理的分组交换模式以及无线接入技术。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同,是以封包(Packet)式来传输,因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位来计算,并非使用其整个频道,理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。但GPRS技术不太适合智能家居使用,主要应用在电信网络。
      NB-IoT即窄带物联网 (Narrow Band -Internet of Things),是物联网技术的一种,具有低成本、低功耗、广覆盖等特点,定位于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场,拥有广阔的应用前景。NB-IoT技术包含六大主要应用场景,包括位置跟踪、环境监测、智能泊车、远程抄表、农业和畜牧业。而这些场景恰恰是现有移动通信很难的支持的场景。市场研究公司Machina预测,NB-IoT技术未来将覆盖25%的物联网连接。
     LTE Cat.1由于2G网络逐渐要退网,NB-IOT的传输上先行速率达不到GPRS的速率,则Cat.1很好的弥补这一缺点。Cat.1支持高达10Mbps 的终端下行链路速率,从而能够以更低的功耗和更低的成本IoT设备连接到LTE网络。由于世界各地的4GLTE运营商均基于最低3GPPRelease8协议版本进行部署,因此运营商无需升级网络,仅需要简单的参数配置即可允许Cat.1终端访问网络。
3、LORA
     LoRa® 是一种建立低功耗广域网(LPWANs)的无线通信技术,用以满足机器对机器 (M2M)和物联网应用的要求。LoRaWAN® 是LoRa联盟制定的一个全球LPWAN规范,作为一个统一的标准来推动行业内的产品做到无缝的互联互通 。
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STM32作为LoRa应用中的主控单元和通信单元, 能够以一种完全开放的方式确保采用 LoRaWAN® 或任何其它合适协议,以实现无线应用灵活性, 可满足工业和消费物联网 (IoT) 中各种低功耗广域网 (LPWAN) 无线应用的需求。ST分布了STM32WL - 全球首款LoRa®SOC芯片,Cortex-M4/M0+内核,可以很好的应用在LORA领域上。

本人的学习体会:在LoRa的远距离、低功耗(电池寿命可长达5-10年)、多节点、低成本的特性,其大容量的系统可以扩充套件感测网络,能很好的将设备应用在私有网络中。




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