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Sub-GHz缘何成为物联网连接候选技术?

科技要闻 2016-09-08 10:46:03 来源:人民邮电报 评论:

目前,物联网(IoT)市场正处于持续快速增长之中,越来越多的设备将被连接至云端。例如智慧家庭等应用的发展,让人们可以在房间中安装自动照明、取暖和报警系统,并通过移动设备远程开关电灯或设定合适的取暖温度,而报警系统还能在触发时向移动设备发送通知,例如当有人闯入房间或车库时。

利用各种不同的无线连接技术,将家中的各种低功耗器件连接至云端是这些炫酷应用实现的前提。正因为如此,物联网无线连接技术的选择一直就处于争论之中,WiFi、Zigbee、蓝牙以及Sub 1-GHz都是候选技术。那么,有没有哪种无线连接技术能够一统物联网世界呢?答案是否定的,因为不同的应用场景有着不同的需求,而上述无线连接技术在满足需求上有着不同的优点和劣势。所以,多种无线连接技术将长期共存,不同的技术将在最合适的场景下发挥作用。那么,对于人们而言比较陌生的Sub-GHz波段技术,究竟有着怎样的特点呢?

众所周知,无线传播效率与频率成反比。所谓 Sub-GHz就是指频率在1GHz以下的无线通信技术,在低功耗、长距离通信以及穿墙能力上具有显著优势。因此,对于物联网应用而言,Sub-GHz波段技术的魅力,在于能够在保证整体连接稳健耐用的情况下提供最远的范围和最低的功耗。

首先,长距离是Sub-GHz相比其他无线连接技术最为突出的长处。Sub-GHz波段技术能够在一半的频率下提供两倍的覆盖范围,因为频率越低覆盖范围越广。与此同时,由于衰减与波长是成正比的, 所以像Sub-GHz这样使用较低频率的技术就能够比高频率技术传输得更远。Sub-GHz波段技术能够提供房屋整体和周边区域覆盖的解决方案,这是因为穿墙性会随着频率的增加而衰减,所以相对于2.4GHz,Sub-GHz具有更强的墙体穿透力。此外,较低频率在房屋角落中的性能更佳,从而提供了更好的室内覆盖能力。值得注意的是,Sub-GHz解决方案能够在窄频带模式下运行,这在降低干扰概率的同时,凭借增加的链路预算进一步提高了覆盖范围。

其次,Sub-GHz波段技术具备稳健耐用的特性,能够避免频带拥塞,具有更少的干扰。与蓝牙、ZigBee和WiFi等使用2.4GHz波段的技术相比,Sub-GHz采用的ISM波段主要用于低占空比链路,并且不太可能相互干扰。而且,Sub-GHz波段技术可以在窄频带模式下运行,从而降低了干扰 概率,还可以通过执行跳频来针对带内干扰提供更好的防护。

最后,Sub-GHz波段技术还具有超低功耗的特性。在Sub-GHz波 段技术中,可以利用更小的传输功率来实现与2.4GHz波段技术一样的传输范围,因此非常适合用于那些电池供电的场景中。相较于蓝牙、ZigBee和 WiFi,Sub-GHz波段技术是唯一能够通过简单的软件设计就能覆盖整幢建筑的无线连接技术,这显然有助于降低总体功耗,即凭借一颗纽扣电池就能够让物联网的器件在20公里的范围内连接至云端。(人民邮电报 熙雯)

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