为您的物联网解决方案选择合适的低功耗短程协议

物联网应用在各个行业中突飞猛进地发展，具有从个人到工业领域的众多用例。然而，技术进步使得选择无线连接来设计专注于特定行业需求的特定应用变得困难。在此博客中，我们将更清楚地介绍可能的选项。我们将为每种流行的无线技术提供各种技术措施，并对其进行广泛的分类。在此基础上，您可以决定哪种无线技术最适合您的 IoT 解决方案。该博客还将重点介绍每种技术的简要背景、每种协议的优势以及核心应用领域。

做出决策的一些广泛参数如下：

行业应用类型

轻松访问技术和硬件可用性

射频频段操作和应用范围

解决安全问题

技术支持

数据速率

1. 蓝牙低功耗 （博美）

蓝牙经典， BLE的前身 由于其在智能手机中可用于音乐流，音频通话而广受欢迎。蓝牙标准规范由特别兴趣小组（SIG）管理，该小组发布了蓝牙5.0的最新规范。

BLE 5.0 在物联网世界中变得越来越突出，因为它具有显着的良好连接范围以及将网格配置文件包含在标准规范中.由于各种半导体公司主要采用BLE， 它是不同消费行业中个性化物联网解决方案的首选无线连接.

BLE的使用变得越来越流行，因为不同的行业正在采用基于BLE的应用程序并从中受益。让我们以一些行业应用程序变得非常流行为例， 使用 BLE 信标的资产跟踪解决方案.物联网网关在整个解决方案中起着非常关键的作用。另一个行业例子是在医疗保健领域，医院可以使用BLE信标腕带供患者跟踪他们的运动， 制造单元，他们可以使用BLE信标跟踪材料的运动.BLE网关可以收集员工的职位并向移动或云应用程序报告.

如今， 在引入 BLE 5.0 网格配置文件之后，资产跟踪解决方案正在与 BLE 网格一起制作.楼宇自动化、商业照明和传感器网络是使用 BLE 5.0 网格的主要领域。

BLE也可用于需要设备和智能手机之间直接通信的应用。例如， 在跟踪大型商店特定部门的客户流量时， BLE信标可用于与客户的智能手机进行交互以获取流量数据.另一个例子是可穿戴智能设备，例如健身追踪器——用户的智能手机将直接与追踪器交互以检索健身数据。

以下是低功耗蓝牙 （BLE 5.0） 的各种技术参数：

认证	覆盖	拓扑学	数据速率（最大）	频率范围	主要应用	安全功能
是的	长达 100m	广播、点对点、网格	2 兆字节	2.4 GHz 电磁防护系统	需要连续数据流的用例，例如耳机、健身手环、无线扬声器、交互式显示、资产跟踪	CCM 模式下的 128 位 AES，应用层中的用户定义

2. 锯齿形

ZigBee协议早在工业自动化中物联网出现之前（1990年左右）就被使用。ZigBee在工业自动化中很受欢迎，因为它有效地创建了无线传感器的无线个人局域网（WPAN）。ZigBee联盟成立于2005年，宣布了第一个ZigBee规范1.0。在此之前，ZigBee协议以IEE802.15.4-2003规范而闻名。ZigBee联盟成立后，发布了进一步的规范修订版，最新的ZigBee 3.0。

ZigBee支持适应性强的占空比，低覆盖无线电和低数据速率，有助于实现超低功耗和效率。ZigBee的这一特性使其成为大规模创建WPAN的最突出标准。它支持网络中的 65535 台设备，以创建需要大型网络的应用程序。ZigBee还支持各种拓扑结构，如星形和点对点。

Zigbee技术与其他物联网协议相比的优势

该堆栈在所有层都是标准化的，这有助于跨不同供应商的集成

支持高度可扩展的网状网络（数千个）以及自我修复功能

低能耗

以下是ZigBee的各种技术参数：

认证	覆盖	拓扑学	数据速率（最大）	频率范围	主要应用	安全功能
是的	100米	星形、网格和集群树拓扑	250 千比特/秒	2.4 GHz 电磁防护系统	低功耗和可承受低数据速率应用，如家庭自动化、工业自动化、智能照明和楼宇自动化	在协议栈中具有专用的网络和安全层

3. Z波

Z-Wave主要用于家庭自动化应用。Z-Wave由丹麦公司Zensys于1999年推出。它支持网状网络来通信设备到设备。Silicon Labs维护Z-Wave规范，并提供支持Z-Wave的芯片。Z-Wave 主要用于家庭自动化应用，因为它在网状网络中最多支持 232 个节点，与其他协议相比，这个节点非常少。有两种类型的设备，控制器和从设备。控制器通常连接到互联网，并用作通过互联网远程访问从属设备的网关。

要使用Z-Wave制造产品，需要从Silicon Labs购买芯片，从Z-Wave Alliance购买Z-Wave堆栈。此外，制造的产品需要 Z-Wave 联盟的认证。

以下是Z-Wave协议的各种技术参数：

认证	覆盖	拓扑学	数据速率（最大）	频率范围	主要应用	安全功能
是的	100米	网孔	100 千字节	800-900兆赫	主要是家庭自动化	Z-Wave 联盟 S2 安全性

4. 螺纹

线程是物联网协议历史上的最新发明。它是一种基于 IPv6 的低功耗网状网络协议，适用于物联网。2014年，Thread Group宣布成立。苹果公司于 2018 年 8 月加入 Thread Group，这为获得 Thread 协议的普及带来了希望。

Thread在较低层使用6LoWPAN，并像其他协议一样在2.4 GHz ISM频段上运行。线程在网络层和应用层之间具有清晰的分离。事实上，Thread 通过提供在 IPv6 上路由数据报的策略来定义网格。线程协议不跟踪应用程序层状态。在应用层，可以使用像CoAP这样的协议。因此，Thread 与标准 TCP/IP 协议匹配，其中网络层和应用层不同。

线程协议更适合需要使用多个应用协议的系统。应用层应该有低数据速率需求，并且应该支持IPv6，这是最低要求。

在线程协议中，有一个称为边界路由器的边缘路由器和多个从属或终端设备。边界路由器具有互联网连接，并用作远程访问终端设备的网关。如果在网状网络中使用全局 IPv6 地址，则可以使用其 IPv6 地址直接访问网状网络中的任何终端设备。线程网络中没有单点故障。网络会自动修复。

最近，Thread Group 发布了 1.2 版本的 Thread 协议。线程协议正在住宅和商业环境中使用。为了进一步扩展线程协议的商业用途，Thread 1.2 添加了商业扩展并改进了特定功能。商业扩展对调试过程、能够在网络上连接的设备数量以及这些网络的配置和管理方式进行了一些重要的改进。

以下是线程协议的各种技术参数：

认证	覆盖	拓扑学	数据速率（最大）	频率范围	主要应用	安全功能
是的	100米	网孔	250 千字节	2.4 GHz 电磁防护系统	家庭自动化和商业应用	内置安全性和设备身份验证

虽然上述信息非常有用，但由于它依赖于多个方面，但决定为您的应用选择低功耗无线技术仍然具有挑战性，有时甚至是压倒性的。

审核编辑：郭婷