無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)核心特性和能力
Wi-Fi是基于2.4GHz頻段的通信技術(shù),其擅長(zhǎng)在兩節(jié)點(diǎn)之間快速傳輸大量數(shù)據(jù),但同時(shí)消耗能量高,并且在星型配置中,每個(gè)AP在不超過15-32個(gè)客戶端。
Bluetooth是另一種2.4GHz技術(shù),其針對(duì)便攜式設(shè)備,主要作為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的解決方案,僅支持幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。
ZigBee與Bluetooth和Wi-Fi共享相同的無線頻譜,但僅用于滿足低功耗無線傳感器節(jié)點(diǎn)的特殊需求

ZigBee:無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化解決方案
ZigBee基于全球標(biāo)準(zhǔn),是一個(gè)的無線網(wǎng)狀網(wǎng)Z絡(luò)技術(shù)。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同,例如星型和點(diǎn)對(duì)點(diǎn),網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)采用最低成本節(jié)點(diǎn)為建筑物內(nèi)的所有提供可靠覆蓋(參見下圖中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選項(xiàng)對(duì)比)。ZigBee采用動(dòng)態(tài)、自主的由協(xié)議,基于AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector)的由技術(shù)。在AODV中,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)需要連接時(shí),他將一條由請(qǐng)求報(bào)文,其他節(jié)點(diǎn)在由表中查找,如果有到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的由,則向源節(jié)點(diǎn)反饋,源節(jié)點(diǎn)挑選一條可靠、跳數(shù)最小的線,并存儲(chǔ)信息到本地由表以便用于未來所需,如果一條由線失敗,節(jié)點(diǎn)能夠簡(jiǎn)單的選擇另一條替代由線。如果源和目的地之間的最短線由于墻壁或多徑干擾而被阻塞,ZigBee能夠自適應(yīng)的找到一條更長(zhǎng)但可用的由線。
Sub-GHz:長(zhǎng)距離和低功耗通信的理想選擇
無線與頻率成反比,在低功耗、長(zhǎng)距離通信或穿墻能力上,sub-GHz射頻更有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于許多應(yīng)用,433MHz成為2.4GHz的全球替代品(但日本不允許其用于無線應(yīng)用)?;?68MHz和915MHz的設(shè)計(jì)可用于美國(guó)和歐洲市場(chǎng)。有許多可用的無需授權(quán)或需要授權(quán)的頻段,對(duì)于系統(tǒng)集成商來說,既可選擇在某些特定區(qū)域進(jìn)行性能優(yōu)化,或者配合公共事業(yè)公司在廣闊區(qū)域設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在這種多樣化中,與2.4GHz頻段相比,sub-GHz頻段頻譜干擾更少。干擾較少的頻段能提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能,減少傳輸中的重傳次數(shù)。
第三方和基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議??捎糜趕ub-GHz射頻,但許多廠商仍選擇專用解決方案來針對(duì)其特定需求。許多無線協(xié)議面臨著一個(gè)問題,接口要不斷激活 “”網(wǎng)絡(luò)中通信。數(shù)據(jù)發(fā)射比數(shù)據(jù)接收消耗更多的能量,但是發(fā)射是短暫的,并且有長(zhǎng)時(shí)間間隔,因此長(zhǎng)期平均能耗通常更低。在許多無線協(xié)議中,接收器不知道消息何時(shí)到來。因此不得不保持以便不丟失任何數(shù)據(jù),因此即使沒有消息,接收器也不能完全關(guān)閉能耗。這種情形將節(jié)點(diǎn)的電池自主權(quán),需要對(duì)電池定期更換或充電。
Sub-GHz收發(fā)器,例如Silicon Labs Si446x EZRadioPRO IC,支持從119MHz-1050MHz的頻率范圍,最大146dB的鏈預(yù)算,以及休眠模式下僅需50nA電流消耗。為了減輕多徑衰落的影響,EZRadioPRO芯片支持雙天線,并在芯片內(nèi)集成天線分集邏輯算法。通過采用跳頻和時(shí)鐘同步技術(shù)相結(jié)合的方法,系統(tǒng)集成商能夠在協(xié)調(diào)器和終節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)跨越數(shù)公里的sub-GHz網(wǎng)絡(luò),同時(shí)終節(jié)點(diǎn)采用單電池可運(yùn)行十年以上。由此系統(tǒng)集成商能夠采用少量協(xié)調(diào)器即能可靠覆蓋特定區(qū)域,并且把終節(jié)點(diǎn)放置在主電源無法連接的地方。