物聯網無線控制協議分析

物聯網無線控制協議分析

協議

遠距離無線廣域

窄帶廣域/LPWAN

NB-IoT

Sigfox

LoRa

Telensa

RPMA

Weightless-P

ZETA

寬帶廣域/WAN

LTE

GPRS

GSM

UMTS

CDMA

LTE-MTC

eMTC/Cat M

LTE-V

WiMAX

近距離無線局域

WNAN（鄰域）

Wi-SUN

Zigbee NAN

Wireless M-bus

WLAN（局域）

WiFi

WiFi HaLow

V2X

White-Fi

WFAN（工業）

ISA 100.11a

WirelessHART

WHAN（家庭）

Zigbee

Z-Wave

Thread

EnOcean

WPAN（我的）

Zigbee

IrDA

Bluetooth

ANT/ANT+

NFC（近場）

ISO/IEC 18092

GSMA NFC

分類

無線通訊技術分類

美國通訊委員會FCC分類

Mobile/WAN, Wide Area Network - 移動廣域網絡，覆蓋範圍大

WAN，Wide Area Network - 廣域網， 覆蓋範圍答，非移動技術

LAN，Local Area Network - 局域網， 覆蓋範圍相對較小，如住宅，建築或園區

PAN， Personal Area Network - 個域網， 覆蓋範圍從幾釐米到幾米不等

美國通訊委員會FCC技術諮詢委員會TAC對於物聯網通訊技術分類

技術	組織	分類	備註
LTE	3GPP	Mobile/WAN	3GPP/3GPP2爲移動廣域網建立全球標準
GPRS	3GPP	Mobile/WAN	-
UMTS	3GPP	Mobile/WAN	-
CDMA	3GPP2	Mobile/WAN	-
LoRaWAN	LoRa聯盟	WAN	最初由Cycleo開發，被Semtech收購
Weightless-N/W	Weightless SIG	WAN	由Neul開發，被Huawei收購
802.11	IEEE	LAN	Wi-Fi
802.15.4	IEEE	LAN	不少其餘協議基於802.15.4
6LoPAN	IETF	LAN	基於802.15.4
ZigBee	ZigBee聯盟	LAN	基於802.15.4
Thread	Thread組織	LAN	基於802.15.4
Z-Wave	Z-Wave聯盟	LAN	聚焦智能家居
Sigfox	專有	LAN	被Sigfox開發和管理
Bluetooth	藍牙聯盟	PAN	無線我的域
Bluetooth	藍牙聯盟	PAN	低功耗IoT
NFC	NFC論壇	PAN	聚焦近距，10釐米或更短
WAVE IEEE 1609	IEEE	PAN	聚焦車載環境
ANT/ANT+	ANT+聯盟	PAN	由Garmin開發，聚焦衛生部門
DASH7	DASH7聯盟	PAN	聚焦RFID

KEYSIGHT分類

KEYSIGHT分類

按照10cm， 5km， 100km通訊範圍或距離，將無線通訊技術分爲三類
NFC，Near Field Communication - 近場通訊
WPAN， Wireless Personal Area Network - 無線個域網
WHAN，Wireless Home Area - 無線家用網絡
WFAN，Wireless Field (or Factory) Area - 無線現場（或工廠）域網絡
WLAN，Wireless Local Area - 無線局域網
WNAN，Wireless Neighbourhood Area - 無線鄰域網
WWAN，Wireless Wide Area - 無線廣域網
LPWAN，Low Power Wide Area Network - 低功耗廣域網

國際電機電子工程學會IEEE

IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification)
IEEE 802.15 Wireless PAN
IEEE 802.15.1 Bluetooth certification
IEEE 802.15.3 High-Rate wireless PAN (e.g., UWB, etc.)
IEEE 802.15.4 Low-Rate wireless PAN (e.g., ZigBee, WirelessHART, MiWi, etc.)
IEEE 802.15.6 Body area network

IEEE 802.11 定義了用於在900MHz、2.4GHz、3.6GHz、5GHz和60GHz頻段實現無線局域網（WLAN）計算機通訊的一組媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規範，也是如今無線局域網通用的標準。

IEEE 802.15 規定了無線我的區域網絡（WPAN）標準，有10個主要的領域。

IEEE 802.11ah，又稱爲」Wi-Fi HaLow「，是定義在900MHz免受權頻段的WLAN網絡。相比2.4GHz和5GHz的Wi-Fi，功耗更低，距離更遠。11ah可用於包括大規模傳感器網絡的各類應用。

IEEE 802.15.4c，中國的WPAN，增長了新的RF頻譜規格：314-316 MHz, 430-434 MHz, 779-787 MHz

IEEE 802.11p，這個通訊協議主要用在車用電子的無線通訊上。是在IEEE 802.11基礎上的擴充延伸，主要面向智能運輸系統（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相關應用。

IEEE 802.15.4 是低速率無線個域網（LR-WPAN）的技術標準。 它是ZigBee、ISA100.11a，WirelessHART、MiWi和Thread等技術的基礎，這些技術都經過開發在IEEE 802.15.4中未定義的上層進一步擴展了標準。 另外，它能夠與6LoWPAN一塊兒使用來定義上層。

紅外

具備抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實現等顯著優勢
穿牆能力差、具備方向性、遙控距離短（10米左右，最遠可達20米）、沒法組網。

433/315/303射頻

可穿牆、遙控無方向性、遙控距離遠（最遠可達50米）
普及地位略低於紅外

藍牙

在功耗表現方面BLE是最好的，BLE5具有長距離特性，室內50米左右，BLE是2Mbps，能夠作透傳

ZigBee

近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本

Wifi

成本高、功耗大等特色

Z-Wave

新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網絡的短距離無線通訊技術
信號的有效覆蓋範圍在室內是30m，室外可超過100m，適合於窄帶寬應用場合

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nicephil@gmail.com