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So wählen Sie einen Kommunikationsstandard für das IoT-Netzwerk

In einem früheren Artikel wurden Standards für drahtlose Netzwerke nicht berücksichtigt.
Die Frage, wie die Elemente des Internet der Dinge miteinander verbunden sind, ist eine der wichtigsten beim Aufbau eines Netzwerks. Hier sind Optionen möglich, und alles hängt natürlich von den Zielen des Projekts ab.
Wichtige Aspekte bei der Prüfung von Netzwerkverbindungsoptionen:
  • Reichweite. Netzwerk für den Einsatz im Büro oder in der ganzen Stadt?
  • Frequenz Welche Penetration ist erforderlich und was ist Immunität gegen Störungen?
  • Datenübertragungsrate. Welche Bandbreite wird benötigt? Wie oft werden die Daten aktualisiert?
  • Stromversorgung. Werden die Geräte mit Strom oder Batterie betrieben?
  • Sicherheit Sind Geräte an geschäftskritischen Anwendungen beteiligt?

Die Daten sind in zwei Tabellen zusammengefasst.





Fernbereich
LoRaWAN
LoRaWAN oder Long Range Wide Area Network wurde als energieeffiziente Netzwerktechnik Forschungszentrum eingeführt IBM Research und der Firma Semtech . Die Technologie basiert auf dem Semtech LoRa (™) PHY-Chip.
LoRa arbeitet in Sub-Gigahertz-ISM-Bändern (industrielle, wissenschaftliche und medizinische Radiobänder) mit nicht lizenzierten Frequenzen. Die Netzwerkarchitektur ist ein Star, Endgeräte sind drahtlos mit einem oder mehreren Gateways verbunden und Gateways sind über eine Standard-IP-Verbindung mit dem Netzwerkserver verbunden.
Um die Technologie zu unterstützen und zu verbreiten, wurde kürzlich die LoRa Alliance gegründet , zu der viele Unternehmen gehören, darunter auch das russischeSpitze .

Vorteile von LoRa:
  • offener Standard
  • große Reichweite
  • hohe Penetration in städtischen Gebieten
  • Geringer Stromverbrauch, geschätzte Lebensdauer von AA-Batterien bis zu 10 Jahren
  • verschiedene nicht lizenzierte Frequenzen wie 109 MHz, 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz Sub-GHz-ISM-Bänder
  • adaptive Datenrate
  • unterstützt persönliche und soziale Netzwerke
  • Umfassende Sicherheit und integrierte Authentifizierung und Authentifizierung

Nachteile von LoRa:
  • niedrige Datenrate
  • Semtech ist der einzige Chiplieferant
  • kein Roaming

Hubs für LoRa werden von Unternehmen wie MultiTech bereitgestellt , und öffentliche Netzwerke wie The Things Network wurden bereits eingerichtet .

Swift
- System von der russischen Firma implementiert Swift -Telematika, eigenes Marcato - 2.0 - Protokoll verwendet. Die Frequenz kann an den ISM-Bereich angepasst werden.
Die Technologie ähnelt in gewissem Maße der LoRa-Technologie mit allen Vor- und Nachteilen der letzteren. Der grundlegende Unterschied: LoRa verwendet Breitbandcodierung, während STRIZ Schmalbandmodulation verwendet. Nach Angaben des Unternehmens ermöglicht eine solche Modulation die effizientere Nutzung des Frequenzbandes, die Erhöhung der Empfindlichkeit und Energieeffizienz sowie die Kostensenkung.
Das drahtlose STRIZH-Netzwerk wird in Moskau mit 100% iger Abdeckung sowie teilweise in der Region Moskau, St. Petersburg und einigen anderen Städten bereitgestellt und verfügt über mehr als 200 Basisstationen. Funkmodems, Basisstationen sowie Zähler und Sensoren mit eingebauten Modems werden hergestellt und verkauft.

SigFox
System wurde von der gleichnamigen Firma gebaut, die 2009 in Frankreich gegründet wurde. Es verwendet die Ultra Narrow Band (UNB) -Technologie, die auch für die Kommunikation zwischen U-Booten während des Zweiten Weltkriegs verwendet wird. Diese Technologie wurde ursprünglich für die Kommunikation mit niedrigen Datenraten entwickelt.
SigfoxDerzeit wird das beliebteste europäische ISM-Band mit 868 MHz (wie in den ETSI- und CERT-Standards definiert) sowie 902 MHz in den USA (wie von der FCC definiert) verwendet, abhängig von spezifischen regionalen Vorschriften. Das System wird mithilfe der Funktionen moderner Mobilfunknetze bereitgestellt.
Das Gerät kann bis zu 140 Nachrichten pro Tag senden, und jede Nachricht kann bis zu 12 Byte nützliche Daten enthalten. 12 Byte decken die Anforderungen von Geräten ab, die Daten übertragen, z. B. Gerätestandort, Stromverbrauchsindex, Alarm oder andere grundlegende sensorische Informationen. Sie können auch bis zu 4 Nachrichten aus 8 Byte nützlicher Daten pro Tag an jedes Gerät senden. Um Nachrichten empfangen zu können, muss das Gerät Daten vom Server anfordern. Diese müssen für bestimmte Ereignisse oder für eine bestimmte Zeit programmiert sein. Mit 8 Bytes, die an das Gerät gesendet werden, können Sie bei Bedarf Konfigurationsdaten senden und die Akkulaufzeit optimieren. Dies ist ausreichend, wenn keine vollständige bidirektionale Kommunikation erforderlich ist.
Im Gegensatz zu seinen Konkurrenten wurde das Netzwerk bereits in ganz Europa und Nordamerika bereitgestellt und umfasst Zehntausende von Geräten. Das Unternehmen zertifiziert SigFox Ready ™ -Geräte.

SigFox Vorteile:
  • gute Abdeckung
  • hohe Penetration in städtischen Gebieten
  • Sehr geringer Stromverbrauch, geschätzte bis zu 20 Jahre Sensorbetrieb mit 2 AA-Batterien
  • Flexibilität im Antennendesign
  • SigFox-Protokoll kompatibel mit vorhandenen Transceivern
  • niedrige Kosten

SigFox Nachteile:
  • niedrige Datenrate
  • Abhängigkeit von der zellularen Infrastruktur
  • eingeschränkte Störfestigkeit

Wheitghless
Weightless ist eine Gruppe offener technologischer Kommunikationsstandards LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) für den Datenaustausch zwischen Basisstation und Geräten. Standards werden von der gemeinnützigen Organisation Weightless SIG entwickelt. Derzeit sind 3 Standards verfügbar - Weightless-N, Weightless-P und Weightless-W. Es werden nicht lizenzierte Sub-Gigahertz-Frequenzen verwendet.
Weightless-N verwendet die Ultra Narrow Band (UNB) -Technologie und ist ein Einweg-Kommunikationsstandard. Der wirtschaftlichste Standard in der Gruppe, sowohl hinsichtlich der Kosten als auch des Energieverbrauchs.
Weightless-W verwendet TVWS-Frequenzen (TV-Leerraum, nicht verwendete TV-Frequenzfrequenzen), sofern dies nach den örtlichen Vorschriften zulässig ist. Dies erhöht die Kosten des Terminals und erhöht dessen Stromverbrauch.
Weightless-P - der letzte Standard, der im Juli 2015 vollständig bilateral eingeführt wurde, unterstützt alle wichtigen SRD / ISM-Bereiche (Geräte mit kurzer Reichweite / industriell, wissenschaftlich und medizinisch), die produktivsten in der Gruppe, und verfügt über eine Reihe zusätzlicher Funktionen wie Roaming und Paging , angepasste Codierung usw. Daher hat es eine etwas kürzere Reichweite und einen höheren Stromverbrauch.

Schwerelose Vorteile:
  • offener Standard
  • große Reichweite
  • hohe Penetration in städtischen Gebieten
  • Geringer Stromverbrauch, geschätzte bis zu 10 Jahre Sensorbetrieb (Weightless-N)
  • verschiedene nicht lizenzierte Frequenzen (Weightless-P)
  • unterstützt persönliche und soziale Netzwerke
  • hohe Sicherheit
  • niedrige Kosten (insbesondere Weightless-N)

Schwerelose Nachteile:
  • niedrige Datenrate


Nuel
Neul basiert auf dem Weightless-Protokoll und verwendet nicht lizenzierte ISM- und TVWS-Frequenzen.
Im September 2014 wurde Neul von Huawei übernommen und eine Tochtergesellschaft. Es wird angegeben, dass Neul und Huawei gemeinsam an einer innovativen Technologie arbeiten, die die Wiederverwendung von Mobilfunknetzwerken ermöglicht, um die extrem niedrige Kommunikationsleistung für IoT-Anwendungen weitgehend abzudecken.

Vorteile von Neul:
  • große Reichweite
  • hohe Penetration in städtischen Gebieten
  • Geringer Stromverbrauch, geschätzte bis zu 15 Jahre Sensorbetrieb
  • passt gut zu anderen Standards bei benachbarten Frequenzen

Nachteile von Neul:
  • niedrige Datenrate
  • proprietäre Technologie


Nwave Das
britische Unternehmen mit Niederlassungen in London, den USA und Dänemark wird von MIPT-Absolvent Yuri Birchenko geleitet . Die Nwave-
Technologie ähnelt Neul, da sie ebenfalls auf dem Weightless-Protokoll basiert und mit SigFox vergleichbar ist, da sie proprietär ist. Nwave wird manchmal als VPN (virtuelles privates Netzwerk) im öffentlichen Verkehr unter Verwendung des Weightless-N-Standards beschrieben. Es verwendet die Ultra Narrow Band (UNB) -Technologie und nicht lizenzierte ISM-Frequenzen. Das Unternehmen produziert und vertreibt Funkmodems, Basisstationen sowie Sensoren mit integrierten Modems und Kits für Entwickler. Die Beschreibung der Technologie und Fotos von Nwave-Geräten sind der Technologie und Ausrüstung des russischen Unternehmens STRIZH sehr ähnlich

Telematik.

Vorteile von Nwave:
  • große Reichweite
  • hohe Penetration in städtischen Gebieten
  • sehr geringer Stromverbrauch
  • unterstützt persönliche und soziale Netzwerke
  • hohe Sicherheit
  • niedrige Kosten

Nachteile von Nwave:
  • niedrige Datenrate
  • proprietäre Technologie


Das Dash7
Dash7 Alliance Protocol (oder D7A) ist ein offenes drahtloses Protokoll, das bei Frequenzen von 433 MHz, 868 MHz und 915 MHz nicht lizenzierter ISM / SRD-Bänder arbeitet. AES 128-Bit-Verschlüsselung und Datenübertragung mit bis zu 167 kbit / s werden mit einem maximalen Datenpaket von 256 Byte unterstützt.
Das Protokoll wird von der gemeinnützigen Dash7 Alliance mit Hauptsitz in Belgien beworben . Das Protokoll basiert auf der internationalen Norm ISO / IEC 18000-7, die die Schnittstelle für aktives RFID beschreibt und in der US-Militärlogistik (NATO) verwendet wird. Die aktuelle Version des DASH7-Protokolls ist nicht mehr mit dem ISO / IEC 18000-7-Standard kompatibel.

Vorteile von Dash7:
  • offener Standard
  • ausreichend große Reichweite
  • hohe Penetration in städtischen Gebieten
  • geringer Stromverbrauch
  • verschiedene nicht lizenzierte Frequenzen

Nachteile von Dash7:
  • niedrige Datenrate
  • durchschnittliche Penetration in Wasser
  • spezifische Antennenanforderungen


GSM, LTE
Das 3GPP- Konsortium (The 3rd Generation Partnership Project), das Spezifikationen für die Mobiltelefonie entwickelt, arbeitet seit langem an der Verbesserung von GSM (globales System für Mobilkommunikation, ursprünglich Groupe Spécial Mobile) und LTE (Long-Term Evolution) im Hinblick auf das Internet der Dinge. Dies sind vor allem die Antworten auf die Herausforderungen: Durchdringung, geringer Stromverbrauch, Kosteneffizienz und Skalierbarkeit. Die nächsten Verbesserungen beziehen sich auf Release 13, das für März 2016 geplant ist und als wettbewerbsfähig mit LoRa und SigFox eingestuft wurde. Dem Konsortium zufolge war es fast möglich, alle genannten Probleme einschließlich der Energieeinsparung zu lösen. Die Kosten für das M2M-Modul sollten 2016 4,5 USD für GSM und 5 USD für LTE-M betragen.

Vorteile von GSM, LTE:
  • Funktionieren auf der vorhandenen Infrastruktur von Mobilfunkbetreibern
  • weit verbreitet in der Welt
  • hohe Datenrate
  • Unterstützung für persönliche und öffentliche Netzwerke
  • hohe integrierte Sicherheit
  • Roaming

Nachteile von GSM, LTE:
  • lizenzierte Frequenzen
  • hohe Raten

NB-LTE und NB-CIoT
Nokia Networks, Ericsson und Intel haben sich zusammengetan, um die NB-LTE-Technologie (Narrow-Band Long-Term Evolution) zu fördern. Sprint, Verizon Wireless, Alcatel-Lucent, Qualcomm, Samsung, Sony und ZTE wurden ebenfalls Teil dieser Initiative.
NB-LTE wird von einigen Experten als direkte Herausforderung für Huawei Technologies angesehen, das die NB-CIoT-Technologie (Narrowband Cellular IoT) entwickelt. NB-CIoT wurde bereits von Schwergewichten wie Vodafone, T-Mobile, TeliaSonera und China Unicom unterstützt.
Der Hauptunterschied zwischen NB-LTE und NB-CIoT besteht darin, wie vorhandene LTE-Netze auf IoT umorientiert werden können. Huawei lehnte einen Kommentar ab, aber Kritiker des Clean-Slate NB-CIoT bemerken, dass diese Technologie neue Chipsätze erfordert und nicht abwärtskompatibel mit LTE-Netzen zu sein scheint, die älter als Release 13 sind.
Laut einem Nokia-Sprecher Im Gegensatz dazu kann NB-LTE vollständig in vorhandene LTE-Netze integriert werden und arbeitet in vorhandenen LTE-Bändern. Mit anderen Worten, NB-LTE nutzt das vorhandene Ökosystem und verspricht somit größere Skaleneffekte.
Im Übrigen gelang es beiden Technologien, das Problem der Energieeinsparung zu lösen: Die beanspruchte Dauer des Geräts aus der Batterie beträgt 10 Jahre. Darüber hinaus wurde die Durchdringung dichter Gebäude um ein Vielfaches verbessert und die Anzahl möglicher Geräteverbindungen um 2 Größenordnungen erhöht. Die Kosten für das M2M-Modul werden 2016 auf 4 USD geschätzt.
Die Vor- und Nachteile dieser Technologien wachsen natürlich aus GSM und LTE. Wireless RF



Near
Range
Drahtlose HF-Sensoren und -Aktuatoren sind billig und einfach zu installieren. Sie zeichnen sich durch einen äußerst geringen Stromverbrauch aus. Die Reichweite beträgt bis zu 100 m in direkter Sichtlinie und bis zu 500 m mit externen Antennen. Sie arbeiten normalerweise mit einer Frequenz von 315 oder 433 MHz mit einer Geschwindigkeit von 10 - 115,2 kbit / s und unterstützen eine AES-Verschlüsselung von 128 Bit.

Bluetooth Low Energy (BLE)
Bluetooth Low Energy (BLE) ist eine drahtlose persönliche Netzwerktechnologie, die unter Verwendung der Bluetooth Special Interest Group entwickelt und implementiert wurde. Derzeit ist die Bluetooth-Technologie auf allen mobilen Plattformen vorhanden. BLE ist mit Millionen neuer Geräte ausgestattet. Diese Technologie wird gut unterstützt und ist für die Nahkommunikation zuverlässig. Wird häufig für die Kommunikation zwischen Smartphones und anderen persönlichen, selten zu Hause befindlichen elektronischen Geräten verwendet. Insbesondere die iBeacon-Technologie basiert auf dieser Technologie.

Vorteile von BLE:
  • weit verbreitet in der Welt
  • hohe Datenrate
  • hohe Zuverlässigkeit

Nachteile von BLE:
  • Einige Authentifizierungs- und Datenschutzprobleme
  • geringe Penetration in städtischen Gebieten
  • Gerätestandort nicht bestimmt

Wi-Fi
Wi-Fi (oder WiFi, ursprünglich von English Wireless Fidelity) ist eine lokale drahtlose Netzwerktechnologie, mit der elektronische Geräte eine Verbindung zum Netzwerk herstellen können, hauptsächlich mit ISM-Funkfrequenzen von 2,4 GHz und 5 GHz. Die Technologie wird von der Wi-Fi Alliance auf der Grundlage des IEEE-Standards 802.11 (Institute of Electrical and Electronics Engineers) entwickelt. Wi-Fi ist eine eingetragene Marke der gleichnamigen Allianz, zu der mehr als 600 Unternehmen gehören. Diese De-facto-Technologie ist nahezu universell geworden. Weltweit werden jährlich Milliarden von Wi-Fi-Geräten veröffentlicht.
Wi-Fi wurde ursprünglich für die lokale Kommunikation entwickelt. Moderne Zugangspunkte mit Stabantennen können ohne Hindernisse eine Reichweite von bis zu 100 m bieten. Es gibt Lösungen mit einem Verstärker und einer semi-parabolischen Antenne mit einer Reichweite von über 20 km.
Diese Technologie steht nicht still und entwickelt sich ständig weiter. Die Wi-Fi Direct-Technologie ermöglicht es Wi-Fi-Geräten, eine direkte Verbindung ohne Zugangspunkt und Netzwerk herzustellen. Geräte können gleichzeitig oder mit einer Gruppe mehrerer Geräte gleichzeitig eine Verbindung herstellen. Wi-Fi Direct-zertifizierte Geräte lassen sich einfach und einfach verbinden: entweder zwei NFC-kompatible Geräte zusammen oder durch Eingabe eines PIN-Codes. Darüber hinaus sind alle direkten Wi-Fi-Verbindungen durch WPA2 geschützt.
Wi-Fi-Verbindungen können unterbrochen oder die Verbindungsgeschwindigkeit verringert werden, wenn sich andere ähnliche Geräte im selben Bereich befinden. Viele 2,4-GHz-802.11b- und 802.11g-Zugriffspunkte arbeiten beim ersten Start standardmäßig auf denselben Kanälen. Die Wi-Fi-Verschmutzung kann in Gebieten mit hoher Dichte wie großen Wohnkomplexen oder Bürogebäuden mit vielen Wi-Fi-Hotspots ein Problem darstellen. Darüber hinaus verwenden viele andere Geräte das 2,4-GHz-Band: Mikrowellenherde, ZigBee-Geräte, Bluetooth-Geräte, schnurlose Telefone und Babyphone, die erhebliche zusätzliche Störungen verursachen können. Dies ist auch ein Problem, wenn Kommunen oder andere große Einrichtungen (z. B. Universitäten) versuchen, einen größeren Wi-Fi-Versorgungsbereich bereitzustellen.
Das kürzlich veröffentlichte Cisco- und Apple-Dokument „Best Practices für Unternehmen für Apple-Geräte im Cisco Wireless LAN“ enthält gemeinsame Empfehlungen zur Verwendung von iPhones, iPads und iPods (mit iOS 9.0 oder höher) in Netzwerken. Wie in diesem Dokument angegeben, "wird das 2,4-GHz-Band nicht für geschäftliche und / oder kritische Unternehmensanwendungen als geeignet angesehen." Für drahtlose Netzwerke, die Apple-Geräte verwenden, wird Unternehmen empfohlen, nur 5-GHz-Frequenzen (802.11a / n / ac-Standard) zu verwenden. Trotzdem ist das 2,4-GHz-Band nach wie vor das Hauptband, das standardmäßig für die meisten Mobilgeräte verwendet wird. Darüber hinaus ist die Verwendung von 5-GHz-Frequenzen für Wi-Fi nicht in allen Ländern zulässig.
Der ursprünglich eingeführte WEP-Verschlüsselungsstandard kann selbst bei korrekter Konfiguration (aufgrund der Schwäche des Algorithmus) relativ leicht geknackt werden. Neuere Geräte unterstützen erweiterte WPA- und WPA2-Datenverschlüsselungsprotokolle. Viele Unternehmen verwenden zusätzliche Verschlüsselung, um sich vor Eindringlingen zu schützen. Derzeit ist die Hauptmethode zum Hacken von WPA2 das Erraten von Passwörtern. Daher wird empfohlen, komplexe alphanumerische Passwörter zu verwenden, um die Komplexität des Erraten von Passwörtern zu maximieren. Darüber hinaus bieten Wi-Fi-Standards keine Verschlüsselung übertragener Daten in offenen Netzwerken. Dies bedeutet, dass alle Daten, die über eine offene drahtlose Verbindung übertragen werden, von Angreifern mithilfe von Sniffer-Programmen abgehört werden können. DeshalbWenn Sie kostenlose Hotspots verwenden, sollten Sie keine kritischen Daten ins Internet übertragen.

Wi-Fi Vorteile:
  • allgegenwärtig in der Welt
  • garantierte Kompatibilität
  • hohe Datenrate
  • hohe Zuverlässigkeit

Nachteile von Wi-Fi:
  • Interferenz und Interferenz
  • Einige Sicherheitsprobleme
  • geringe Penetration in städtischen Gebieten
  • hohe Energieintensität
  • Die Reichweite und die Einschränkungen in verschiedenen Ländern sind unterschiedlich. In vielen Ländern müssen Wi-Fi-Netzwerke registriert werden, die im Freien betrieben werden


Wi-Fi HaLow
Vor kurzem hat die Wi-Fi Alliance auf der CES 2016 die Entwicklung eines neuen drahtlosen Standards für das Internet der Dinge angekündigt. Der neue Standard heißt HaLow und wurde noch nicht von der IEEE 802.11ah-Spezifikation genehmigt. Die Zertifizierung der ersten HaLow Wi-Fi-kompatiblen Geräte wird 2018 beginnen. Produkte mit Unterstützung für die neue Spezifikation werden jedoch früher auf den Markt kommen.
Eine nicht lizenzierte Frequenz von 900 MHz wird verwendet, um HaLow Wi-Fi zu verbinden. Dies wird die Signaldurchdringung in städtischen Gebieten erheblich erhöhen und sein Wirkungsradius wird bis zu 1 Kilometer viel größer sein als der des modernen Funkstandards. Gleichzeitig ist die Auszahlung für "Reichweite" eine geringe Signalleistung. Die HaLow-WLAN-Bandbreite ist viel geringer als die maximale WLAN-802.11ac-Bandbreite (7 Gbit / s), geschätzte Geschwindigkeit: 50 kbit / s - 18 Mbit / s.
Laut der Allianz wird HaLow vorhandene Wi-Fi-Protokolle in großem Umfang nutzen, um ein hohes Maß an Kompatibilität und Sicherheit zu gewährleisten.

Thread
Thread-GruppeErstellt von OSRAM, QUALCOMM, ARM, Samsung, Nest Labs und anderen (mehr als 200 Unternehmen) mit dem Ziel, die beste Methode zum Verbinden und Verwalten von Geräten im Haus zu entwickeln. Diese gemeinnützige Organisation fördert das Thread Networking Protocol und zertifiziert Produkte. Die erste Veröffentlichung erfolgte am 13.07.2015. (Revision 2.0). In naher Zukunft werden mehr als 30 Geräte zertifiziert.
Thread, der als Ergänzung zu Wi-Fi implementiert wurde, hat klare Einschränkungen für die Verwendung in der Heimautomation in Bezug auf Sicherheit und Stromverbrauch. Das Protokoll basiert auf dem 6LoWPAN-Standard (IPv6 über drahtlose Personal Area Networks mit geringem Stromverbrauch) - dem Standard für die IPv6-Kommunikation (die neue Version des IP-Protokolls mit einer Adresslänge von 128 Bit anstelle von 32 in IPv4) über drahtlose persönliche Netzwerke mit geringem Stromverbrauch des IEEE802.15.4-Standards. Für vorhandene Geräte, die den Standard IEEE802.15.4 unterstützen, kann ein einfaches Upgrade auf Thread durchgeführt werden. Das Protokoll bietet neben der Zuverlässigkeit eines Mesh-Netzwerks, das speziell für die Heimautomation entwickelt wurde, Sicherheit für die AES-Bankenklasse. Sie können mehr als 250 autorisierte Geräte mit demselben Netzwerk verbinden.Durch die breite Unterstützung des "Schlafmodus" kann das Gerät über viele Jahre hinweg auch mit einer einzigen AA-Batterie betrieben werden.

Thread-Vorteile:
  • Neben WLAN
  • Entwicklung speziell für die Heimelektronik
  • zuverlässiges selbstheilendes Netzwerk
  • Verwendung bewährter offener Standards
  • hohe Sicherheit
  • geringer Stromverbrauch

Nachteile von Thread:
  • Interferenz und Interferenz
  • geringe Penetration in städtischen Gebieten
  • Die Reichweite und die Einschränkungen in verschiedenen Ländern sind unterschiedlich. In vielen Ländern müssen Wi-Fi-Netzwerke registriert werden, die im Freien betrieben werden


ZigBee
ZigBee ist eine Spezifikation der Netzwerkprotokolle der obersten Ebene, die durch den IEEE 802.15.4-Standard geregelt sind, der 2003 veröffentlicht wurde. ZigBee und IEEE 802.15.4 beschreiben drahtlose Personal Area Networks (WPANs). Die ZigBee-Spezifikation konzentriert sich auf Anwendungen, die eine garantierte sichere Datenübertragung bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten und die Möglichkeit des Langzeitbetriebs von Netzwerkgeräten über eigenständige Netzteile erfordern. Die ZigBee-Technologie unterstützt nicht nur einfache Netzwerktopologien (Punkt-zu-Punkt, Baum und Stern), sondern auch selbstorganisierende und selbstheilende Maschentopologien mit Relay- und Nachrichtenrouting.
ZigBee wird von der ZigBee Alliance entwickelt, zu dem mehr als 300 Unternehmen gehören. Die Allianz zertifiziert auch Geräte und Vorrichtungen. Am 16. Dezember 2015 gab die Allianz die Ratifizierung von ZigBee 3.0 bekannt, das die aktuellen IoT-Anforderungen berücksichtigt und alle früheren Versionen und Hunderte Millionen bereits verkaufter Geräte unterstützt.

Vorteile von ZigBee:
  • Fähigkeit zur Selbstorganisation und Selbstheilung
  • einfache Bereitstellung
  • hohe Störfestigkeit
  • hohe Sicherheit
  • nicht lizenzierte Frequenzen
  • geringer Stromverbrauch (einschließlich Ruhemodus für Geräte)

Nachteile von ZigBee:
  • niedrige Geschwindigkeit
  • Der größte Teil des Datenverkehrs wird für die Übertragung von Paketen ausgegeben, die Adressinformationen, Synchronisationsinformationen usw. enthalten.
  • geringe Penetration in städtischen Gebieten
  • unzureichend hoher Standardisierungsgrad und das Fehlen einer einzigen Software- und Hardwareplattform für die Entwicklung komplexer Anwendungen


Z-Wave
Z-Wave ist ein proprietäres drahtloses Kommunikationsprotokoll, das hauptsächlich für die Heimautomation entwickelt wurde. Die Technologie verwendet stromsparende und Miniatur-HF-Module, die in die Unterhaltungselektronik und verschiedene Geräte integriert sind. Z-Wave arbeitet im Frequenzbereich bis 1 GHz und ist für die Übertragung einfacher Steuerbefehle mit geringen Verzögerungen optimiert. Die Z-Wave-Lösung basiert auf einem selbstorganisierenden Mesh-Netzwerk, in dem jeder Knoten oder jedes Gerät Steuersignale unter Verwendung benachbarter Zwischenknoten empfangen und an andere Netzwerkgeräte senden kann.
Z-Wave-Funkchips werden von Sigma Designs und Mitsumi geliefert. Eine Besonderheit von Z-Wave ist, dass alle diese Produkte miteinander kompatibel sind. Die Kompatibilität wird durch den Z-Wave- oder Z-Wave Plus-Zertifizierungsprozess bestätigt. Die Zertifizierung erfolgt durch Sigma Designs , die über 1350 Z-Wave-Produkte zertifiziert hat. Weltweit wird das Protokoll von der Z-Wave Alliance unterstützt , die mehr als 325 Hersteller zusammenbringt.

Vorteile von Z-Wave:
  • Entwicklung speziell für die Heimelektronik
  • Fähigkeit zur Selbstorganisation und Selbstheilung
  • einfache Bereitstellung
  • hohe Störfestigkeit
  • hohe Sicherheit
  • nicht lizenzierte Frequenzen
  • fehlende Interferenz mit mehreren 2,4-GHz-Geräten
  • geringer Stromverbrauch

Nachteile von Z-Wave:
  • niedrige Geschwindigkeit
  • 30 , Z-Wave ,
  • Sigma Designs


Natürlich ist es in einem Artikel schwierig, alle vorhandenen Protokolle und Technologien mit ihrer ganzen Vielfalt zu beschreiben. So hinter den Kulissen zum Beispiel ANT + , WirelessHART , Ingenu , Telensa .
Es sollte beachtet werden, dass einige Hersteller immer noch versuchen, Technologie und ihre Anwendung irgendwie näher zusammenzubringen. Auf dem Markt sind Dual-Mode-Module erhältlich, beispielsweise das LoRa / Sigfox-Modul von Nemeus . Darüber hinaus bietet die STRIZH-Technologie, wie von der Firma STRIZH-Telematics angegeben, vollständige Kompatibilität mit LoRa.

Abschließend nach Machina ResearchAls M2M-Beratergruppe wird es bis 2024 weltweit insgesamt 27 Milliarden M2M-Verbindungen geben, von denen 14% durch LPWAN-Verbindungen wie SigFox und seine Konkurrenten wie LoRa und Neul vertreten sein werden.

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Source: https://habr.com/ru/post/de390825/

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