物联网产业具有典型的长尾效应，应用领域广泛、发散，细分领域众多。目前，物联网的实际应用，已在制造业、安防、农业、家居、交通和车联网、医疗健康等多个领域取得显著成果，万亿级垂直行业市场正在兴起。
在供给侧和需求的双重推动下，5G、低功耗广域网等基础设施加速构建，数以万亿计的新设备将接入网络，带来了物联网市场的高速发展。
无线通信传输是实现万物互联的重要环节，其在传输速度及成本方面具有显著优势。今天我们将一起聊聊物联网无线通信的几种常见类型，了解其优势及应用。
物联网无线通信技术可分为近距离无线通信技术和远距离无线通信技术。近距离通信技术包括WI-FI、蓝牙、ZigBee等，远距离通信技术以2G/3G/4G/5G、LPWAN（NB-IoT、eMTC、LoRa等）为代表。
来源：开源证券研究所
在智能家居、工业数据采集等局域网通信场景一般采用短距离通信技术，但对于广范围、远距离的连接则需要远距离通信技术。
01
常见无线通信技术6大类型
短距离通信技术
在无线通信技术里，WI-FI、蓝牙、ZigBee这几项较早推出且已成熟应用于各领域。Wi-Fi适用于大数据量的传输，比如影音传输或者AR/VR等领域，同时也是一般无线网络的基础，缺点是耗电量大；蓝牙多用于个人穿戴式装置，在声音领域的应用较为成熟；ZigBee则是在工业、建筑等自动控制应用中成果丰硕。
蓝牙技术
蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。其速率快、低功耗，安全性高，但网络节点少，不适合多点布控。
Wi-Fi
Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHFISM 射频频段。其覆盖范围广，数据传输速率快。但其传输安全性及稳定性较差，功耗略高，组网能力较差。
Zigbee
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
LPWAN技术（低功耗广域网）
LPWAN(低功耗广域网)，是一种能够以低比特率进行远距离通信的无线网络，可以同时满足覆盖和续航的要求。
LoRa因功耗低、传输距离远、组网灵活等诸多特性，被广泛部署在智慧社区、智能家居和楼宇、智慧农业、智能物流等多个垂直行业，前景广阔。
相比LoRa，NB-IoT工作在License频段，需要收费才可使用，可直接部署于LTE网络，与现有网络共存。
eMTC技术则具有传输速率高，支持语音，可定位等特点，弥补了NB-IoT 技术不可定位和不支持语音的缺陷。
NB-IoT
NB-IoT(窄带物联网，全称Narrow Band Internet of Things)构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
LoRa
LoRa（Long Range，简称LoRa）无线传输，是由美国Semtech公司推出的一种基于扩频技术的低功耗窄带远距离通信技术，LoRa使用线性调频扩频调制技术，保持了低功耗的同时，增加了通信距离和网络效率，并消除了干扰，即使用相同频率同时发送数据也不会产生相互干扰，能并行接收、处理多个节点数据。在同样的功耗条件下比其他无线通信方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。
eMTC
eMTC基于蜂窝网络进行部署，其用户设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽，可以直接接入现有的LTE网络。eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率，可以支持丰富、创新的物联应用。
02
无线通信技术对比
早期的物联网通信主要应用RFID等单向、半双工的通信技术，相对可以传递的信息量非常有限。随后，各类WLAN（无线局域网）技术例如蓝牙、ZigBee、WiFi等不断发展，使得工厂设备的感知和监测成为可能。但是，WLAN技术传输距离有限，难以做到长距离的数据采集。为了解决传输距离的问题，LPWAN（低功耗广域网）技术应运而生。
无线通信本身是一个多样化的市场，并没有任何一种技术可以解决所有问题，各通信技术各有千秋。面对不同的无线通信技术，企业需结合自身场景进行选择，切实解决痛点及需求。
近距离无线通讯技术对比
资料来源：与非网、天工测控官网、海通证券研究所
远距离无线通讯技术对比
资料来源：北京物联网智能技术应用协会、5G微信公众号、AET、海通证券研究所
当前，无线通信在商用、民用、工业各领域广泛应用，未来也将朝着更可靠、灵活、稳定及建设成本更低的方向发展。
03
连接万物，智创未来
近年来，物联网网络必须克服的一大挑战是无线数据速率。随着物联网通信技术的发展及成熟，5G、WiFi 6、LPWAN 等连接技术逐渐成为行业热门选择。
以NB-IoT、LoRa为代表的低功耗广域网（LPWAN）为例，据悉，过去数年间，NB-IoT、LoRa作为物联网通信圈的“网红”，取得了高速发展。目前，NB-IoT和 LoRa的全球节点数均已超过2亿，而且被广泛应用于众多行业。其快速发展的一个重要原因在于，LPWAN技术不仅速率更高，且满足了分布广泛的数十亿物联网终端和传感器对电池供电的严苛要求。
物联网通信技术实现了信息资源的共享和融通，是物联网应用功能的重要支撑。在短距离无线传输上，受制于技术限制，物联网通信多以组合方式应用于智能家居、智能建筑等室内场景。
物联网的行业需求具有离散型的特征，政府、企业和公众等不同用户的不同业务场景，对网络的通信距离和传输速度有不同的技术要求。其基础设施建设正加速推进，无线通信技术也在升级发展中，物联网技术应用将迎来更多元化的发展。
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