霍金曾经说过：“几百万年来，人类一直像动物一样生活。 然后发生了一些事情，释放了我们的想象力。 我们学会了说话。”
当前在技术领域中正在观察到类似的革命性飞跃。 技术学会交流。 结果，出现了新的分析功能，过程和解决方案。 通信技术的发展非常快，不断响应最新要求。 这些创新背后的推动力之一是物联网（IoT），它是一个用于在以前独立工作的技术之间交换测量值并传输远程命令的平台。
现在，我们看到汽车与停车场进行通信，土壤湿度计通过将数据传输到联合收割机的专家系统，或者厨房中的冰箱与移动电话上的购物清单进行通信。
在现代城市中，物联网技术几乎可以遍及每个角落。 但是，出现了以下问题：如何在这样一个开放的环境中确保高质量的数据传输，当然，在有些开放城市中，您经常必须进行无线数据传输？
安装在路灯柱上的气象站，交通跟踪摄像头或带有养老金领取者手腕上的“帮助”按钮的医疗警报手环-所有这些都提出了不同的通信要求。
当前，我们可以选择以下通信技术之一。
无线上网
如今，在家庭和公共场所使用最广泛的技术无疑是Wi-Fi。 这种经过时间考验且不断改进的技术适用于从各种设备（例如消费类电子产品，例如手机或平板电脑）传输大量数据。 但是，它的缺点是发射功率高，终端设备过载以及信号范围有限（在开放区域中通常不超过数百米）。 因此，我们很少选择使用Wi-Fi的简单或单用途设备。 另一方面，Wi-Fi范围不足，这是速度和数据流方面的事实。 今天，我们看到了Wi-Fi网状网络的首次部署，这可能会导致新的应用程序和将来的广泛采用。 在巴塞罗那可以看到一个有趣的示例，该示例使用无线Internet覆盖了整个国家。
GSM G / 4G网络
这些是第一个大规模部署的无线技术。 在城市中，它们的绝对优势在于传输，覆盖范围和各种设备的可靠性。 例如，通过GSM / GPRS的通信设备正成为交通估算系统的重要信息来源。 在不知情的情况下，移动电话与Google Maps或Yandex.Maps等服务交换交通信息。 许多希望和期望的缺点将很快消除。
这是因为网络需要SIM卡，例如由于空间不足而无法使用SIM卡的某些应用程序。
西格福克斯
SigFox最初是法国技术，但如今已成为全球增长最快的IoT运营，业务遍及60个国家。 它的设计主要是为了在其无线网络内的触摸设备之间提供快速便捷的通信。
LoRa / LoRaWAN
除了SigFox，它可能是使用最广泛的WAN（广域网）。 但是，与SigFox不同，它不仅拥有一个运营商，这意味着每个人不仅可以根据自己的需求构建自己的LoRaWAN网络，而且可以独立地为其服务。 对于同一建筑物内或较大建筑物内的水，气或电表，该技术通常是首选。 LoRaWAN还提供节能的双向通信，因此配有小电池的简单传感器可以传输长达10年的数据。 与SigFox一样，LoRaWAN也具有良好的信号范围，这就是为什么它经常在没有GSM信号的难以到达的地区使用的原因。
NB-IoT
NB-IoT通常被视为可解决其当前竞争对手所遭受的大多数缺点的技术。 但是，迄今为止最大的问题是其有限的部署，这意味着我们没有足够的有关其应用的信息，该技术取决于4G网络的覆盖范围，并且将主要由已经拥有基础结构的现有电信公司使用。 因此，我们可以期待良好的室内和室外覆盖。 根据其规范，NB-IoT应比LoRa（WAN）运行更快，并提供最佳服务质量（QoS）。 在不久的将来，这项技术的发展当然值得关注。
蓝牙/低功耗蓝牙
与Wi-Fi一样，它是一种广泛使用的技术。 如今，每部智能手机都配备了蓝牙芯片。 它是专门为短距离通信而设计的。 但是，蓝牙不应与BLE（低功耗蓝牙）混淆。 传统蓝牙主要设计用于连续数据传输，例如，使用无线耳机传输声音，而BLE则专注于使用电池供电的设备中的低能耗数据传输长达数年之久。 它通常用在所谓的信标中，即 在连续传输消息的小型传输器中。 在安装了必要的移动应用程序之后，BLE可以帮助购物商场，监控访客人数，测量房间温度或二氧化碳水平。 BLE还用于所谓的可穿戴服装，例如健身手镯。 它们配备了微型电池，一次充电可以工作几天或几周。
Enocean
由于这项无线技术与其他无线技术有很大的不同，因此值得特别注意。 她使用所谓的能量收集技术，无需电缆，电池或其他电源即可工作。 它使用太阳能板（光），热电板（热）或机械开关（动能）从周围环境中吸收能量。 因此，他没有遭受竞争对手中存在的缺点的困扰：需要定期更换电池。 EnOcean技术特别适合用于提供最广泛产品的建筑物。 其中最有趣的是恒温头，其从散热器或车窗把手中消耗能量，车窗把手在转动后为电子设备充电，并向控制系统发送信号，告知车窗已打开。
Zigbee
ZigBee无疑是最流行的室内无线技术之一。 许多制造商已经采用了这项技术，包括飞利浦的HUE或IKEA照明系统及其TRÅDFRI设备。 它还具有工业应用，例如在智能电表中。 该技术使用丝网，并且由于其睡眠模式而具有较低的功耗，该设备可以在某些情况下进入该模式，从而节省电池电量。
自己的射频
实施公司有时会根据自己的协议提供解决方案，即 通常由同一制造商开发并且彼此不兼容的协议，或者需要协议转换器来实现互操作性。 尽管这是无线家庭安全系统中的一项受欢迎的功能，但IoT设备通常会避免使用此类技术，因为它们很难或几乎不可能。
几种通讯协议的结合
一些应用领域可能会受益于使用多种通信协议。 以安装在废物容器中的料位传感器为例。 通常，料斗中的每个传感器会将其测量数据发送到用作数据集线器的主模块。 传感器使用节能的蓝牙低功耗协议建立通信。 然后，主模块收集此数据，并通过另一个通信协议（例如GSM或SigFox）进行传输。 这种方法的主要优点是优化了输出端的通信成本。
无线功耗
有时将传感器安装在难以触及的地方，或者似乎不希望频繁更换电池，因为这会增加维护成本。 因此，在寻找合适的技术时，重要的是要考虑以下因素如何影响电池寿命：
与智能水表或测量例如15分钟的最大功耗时，需要不同的数据传输速率。 另一方面，位于市中心且配备了灰尘传感器或NOx或Sox排放传感器的气象站只能发送超过限值的数据。 通用传感器制造商在其设备上增加了睡眠功能，该功能可将传感器保持在低功耗模式，将其唤醒一次（例如4小时），然后传输最近测量的数据。 某些无线技术允许您修改传输性能级别，这直接影响功耗。
通信网络通常使用恒星拓扑，即 它们有一个主发送器/接收器，它充当通道并在所有网络组件（例如Wi-Fi，GSM，SigFox等）之间传输消息。 但是，在某些部署区域中，越来越多地发现了网状网络。 这是一个网络，其参与者-所谓的节点-直接交换数据，而他们也可以转发来自其“邻居”节点的消息。 因此，随着参与其中的网络节点数量的增加，其范围以及通常的可靠性也随之增加。 但是，网格可能不是长距离通信的理想选择，因为它可能需要使用大量节点，这将自动导致数据传输速度降低。 为了确保最佳的通信通道，在设计和构建网络时必须考虑节点的正确放置。