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淺析物聯(lián)網(wǎng)中的串口通信技術(shù)和Weightless技術(shù)

2018-01-15 15:28 芯思杰

導(dǎo)讀:目前大家所接觸或者聽(tīng)到的大多是如NB-IoT和LoRa,今天就來(lái)向大家介紹兩種相對(duì)冷門(mén)的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)-串口通信技術(shù)和Weightless技術(shù)。

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  目前從無(wú)線(xiàn)通信應(yīng)用的情況來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的需求,可大致歸納為下面幾個(gè)方面:

  距離或范圍

  數(shù)據(jù)速率

  電源或能效

  帶寬或頻率

  安全

  成本

  ···

  目前大家所接觸或者聽(tīng)到的大多是如NB-IoT和LoRa,今天就來(lái)向大家介紹兩種相對(duì)冷門(mén)的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)-串口通信技術(shù)和Weightless技術(shù)。

  串口通信技術(shù)

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  在計(jì)算機(jī)的世界里,“串口”是使用串行的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N接口,它是相對(duì)于計(jì)算機(jī)的并行接口來(lái)說(shuō)的。雖然串行通信可以通過(guò)多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)(如USB、Ethernet等),但由于歷史原因,我們所說(shuō)的串口,特指符合RS-232規(guī)范的接口。

  串口通信使用串行方式進(jìn)行通信,即串口按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)序列,典型地,串口用于ASCII碼字符的傳輸。串口通信使用3根線(xiàn)完成:地線(xiàn),發(fā)送和接收。串口通信可以在使用發(fā)送線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用接受線(xiàn)接收數(shù)據(jù),它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)較遠(yuǎn)距離的通信,其通信長(zhǎng)度可達(dá)1200米。

  優(yōu)點(diǎn)

  串口通信的最大有點(diǎn)就是普及率高,串口至今PC電腦還是標(biāo)配,通常為了方便連接打印機(jī),大部分的工業(yè)設(shè)備都有串口,那些沒(méi)有串口的設(shè)備,在其開(kāi)發(fā)時(shí),常見(jiàn)方法也是通過(guò)串口連接到進(jìn)行開(kāi)發(fā)的電腦上的,因此串口是設(shè)備進(jìn)行通信的最簡(jiǎn)單最容易的方法。

  另外值得一提的是,如果不考慮連接串口的線(xiàn)纜,串口通信的成本非常低。

  缺點(diǎn)

  串口通信的組網(wǎng)能力差,雖然通常情況比無(wú)線(xiàn)穩(wěn)定,但是在工業(yè)環(huán)境中,也容易受到線(xiàn)纜所處環(huán)境的電磁影響出現(xiàn)通信不穩(wěn)定,甚至串口燒壞的情況。串口的通信速度以太網(wǎng)比起來(lái)還是有很大差距,一般來(lái)講,只適合低速率和小數(shù)據(jù)量的通信。

  Weightless技術(shù)

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  Weightless也是作為低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)的一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)。與其他LPWAN計(jì)算一樣使用了Sub-GHz頻段,低功耗、低速率、通信距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。不同于專(zhuān)有或?qū)@臒o(wú)線(xiàn)連接技術(shù),Weightless是一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)也是Weightless SIG宣傳的一個(gè)特點(diǎn),開(kāi)放意味著更多的公司或組織可以參與其中,眾多的供應(yīng)商也可以保證低成本、低風(fēng)險(xiǎn),并且可以可以持續(xù)更新和發(fā)展。

  Weightless技術(shù)全新設(shè)計(jì),從基礎(chǔ)開(kāi)始到以便宜的價(jià)格提供優(yōu)化的性能,避免了任何舊系統(tǒng)或向后兼容的問(wèn)題。Weightless-P支持所有傳送需要的完全全應(yīng)答通信。一些LPWAN替代技術(shù)提供限于很小一部分傳送的下行鏈路,這意味著可靠性和QoS是妥協(xié)了的。Weightless-P還支持應(yīng)答和非應(yīng)答的單播和多播的傳送。為了提升資源利用,它提供一個(gè)靈活的應(yīng)答管理機(jī)制,包括遞延和組合應(yīng)答。

  Weightless 是低于 1GHz 的未授權(quán)頻譜中唯一的真正開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)。Weightless 有三種版本針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景:

  Weightless-W:暫未使用(授權(quán) TV 頻段中的未使用的本地頻譜)

  Weightless-N:由 NWave 技術(shù)誕生的未授權(quán)頻譜窄帶協(xié)議

  Weightless-P:由 M2COMM 的 Platanus 技術(shù)誕生的雙向協(xié)議

  盡管 Weightless-W 具有更低的功耗,Weightless-N 和 Weightless-P 依然更受歡迎一些。