选择合适的无线通信技术从一开始就是一个关键的设计决策。这决定了应用的协议互操作性、距离、稳健性和用例。本选择指南将带您了解几个关键的决策要求，首先通过下表简要了解各种无线通信技术。

1.经典蓝牙 

经典蓝牙的优点：

• 网络类型 | 经典蓝牙旨在用于短距离应用，支持点对点 (P2P) 和星型网络拓扑等网络类型。

• 吞吐量 | 经典蓝牙旨在用于高数据吞吐量应用（如音频流传输），数据速率高达 3Mbps。

• 目标应用 | 通过无线耳机、扬声器和条形音箱进行音频流传输。

经典蓝牙的潜在缺点：

• 功耗 | 经典蓝牙未针对低功耗应用进行优化。

低功耗蓝牙的优点：

• 网络类型 | 低功耗蓝牙旨在用于短距离应用，支持点对点 (P2P)、星型和广播设备角色。低功耗蓝牙可用于运行状况监视器、个人电子产品和资产跟踪器等多种应用。蓝牙是一种出色的无线技术媒介，它可以在两个设备（如智能汽车接入）之间快速建立连接并交换数据。

• 功耗 | 低功耗蓝牙旨在用于超低功耗无线通信，只需一节纽扣电池即可运行数年。该协议旨在实现轻量级应用，且可灵活地调整各种通信间隔参数，例如以 1 秒间隔进行广播。

• 吞吐量 | 低功耗蓝牙 4 及更高版本的标准数据速率为 1Mbps，这对于大多数类型的通信来说已经足够了。但是，低功耗蓝牙 5 现在还支持高达 2Mbps 的速率，可实现更快的数据传输。

• 无线稳健性 | 低功耗蓝牙使用 2.4GHz 无线频带，会有其他无线技术（如 Wi-Fi、Zigbee 和 Thread）与其共用该频带。为了在这个拥挤的频带内减少冲突，蓝牙会在通信前使用跳频找到一个开放的信道。

• 安全性 | 要详细了解蓝牙网络中的安全性，请参阅：了解 SimpleLink™ 低功耗 Bluetooth® CC13x2 和 CC26x2 无线 MCU 的安全特性

• 目标应用 | 无线键盘、心率监视器、血压监视器、智能汽车接入等等。低功耗蓝牙是应用最为广泛的无线技术，因为它普遍应用于每一款智能手机或平板电脑中。

低功耗蓝牙的潜在缺点：

• 距离 | 蓝牙不适用于需要远距离连接的应用。蓝牙需要一个网关网桥来连接到 IP 网络。

蓝牙网状网络的优点：

• 网络类型 | 基于现有的低功耗蓝牙技术，蓝牙网状网络通过多个跃点扩展了网状网络中的无线通信范围，有助于扩展无线连接的范围。支持多达 100 个节点的小型到大型网络，具有工业级消息传递性能，同时提供无单点故障的自我修复、多路径网络。一个设备与另一个设备连接和通信，并建立一对一的关系。在网络内部，一个设备可与创建集线器网状网络的多个设备建立一对一的关系。

• 功耗 | 和低功耗蓝牙一样，蓝牙网状网络旨在用于超低功耗无线通信，只需一节纽扣电池即可运行数年。由于无线电开启时间之间的间隔可以更长，因此设备可以保持更长时间的待机状态。

• 示例应用 | 照明、HVAC、无线传感器网络、数据收集等等。

低功耗蓝牙的潜在缺点：

• 吞吐量 | 蓝牙网状网络不适用于高数据吞吐量，它是低延迟应用。对于任何高数据吞吐量，建议使用低功耗蓝牙。

Zigbee 的优点：

• 网络类型 | Zigbee 技术是一种基于网状网络的协议，它允许网络根据应用的需要而扩增。该技术支持自生自愈的网状网络。总共有四种不同的 Zigbee 角色：协调器、路由器、终端设备和绿色电源设备。Zigbee 主要用于楼宇和家庭自动化。

• 功耗 | Zigbee 是一款低功耗无线通信技术，可在终端应用中实现极长的电池寿命。为了实现这种等级的功耗，终端设备会周期性地唤醒以发送数据，然后尽快重新回到低功耗模式。Zigbee 绿色电源设备甚至可以实现无电池应用，例如使用太阳能电池板收集能量。

• 无线稳健性 | Zigbee 是基于 IEEE 802.15.4 的无线堆栈（作为物理层和 MAC 层）。Zigbee 应用能够选择一个特定的信道来与多达 16 个信道通信。Zigbee 是一种自愈型技术，可以识别网络中断开的节点并根据需要重新路由，以保护相应网络。

• 距离 | Zigbee 应用的典型距离是长达 200m 的视线范围（单跳）。但是，Zigbee 可以通过其网状网络功能实现远距离通信，方法是在网络中以菊链式方式连接多个 Zigbee 路由器。

• 安全性 | 要详细了解 Zigbee 网络中的安全性，请参阅：了解 SimpleLink™ Zigbee CC13x2 和 CC26x2 无线 MCU的安全性特性

• 目标应用 | Zigbee 网络可用于各种家庭自动化控件，如无线照明开关、恒温器等等。Zigbee 认证可保证与来自其他供应商的 Zigbee 认证产品的互操作性。

Zigbee 的潜在缺点：

• 网络类型 | Zigbee 无法提供轻松连接到云的方法。连接到 IP 网络需要一个网关和地址转换层。

• 吞吐量 | Zigbee 不适用于高数据速率传输。该技术旨在用于低数据速率应用，最大吞吐量为 250kbps。

探索新的无线技术，例如 Zigbee SubGHz，该技术整合了经过验证的安全、可靠低功耗 Zigbee 和超长距离通信。

Thread 的优点：

• 网络类型 | Thread 旨在用于在基于 IP 的网络中使用网状拓扑的互联家居应用。它主要设计用于楼宇自动化，以控制照明、恒温器和其他产品。Thread 可自生自愈，这意味着它会自动升级或降级节点，以确保网络中没有单点故障。此外，Thread 可以与任何 IPv6 网关协同工作，因此可以轻松地在网络中添加新设备。

• 功耗 | Thread 旨在用于在低功耗传感应用中运行，并将传感器连接到 IPv6 网络。Thread 终端设备可以长时间睡眠，从而延长电池寿命。

• 距离 | Thread 的典型距离是长达 200m 的视线范围（单跳）。Thread 是一种网状网络，最多可通过 32 个跃点来延长距离。

• 安全性 | 默认情况下，使用 AES-128 来保护设备间通信。调试则使用支持 ECJ-PAKE 的标准 DTLS。

• 目标应用 | Thread 网络可用于各种家庭自动化设备，如灯泡、电子锁等等。Thread 还被设计为可通过任何经Thread 认证的设备进行控制。它可以轻松与任何现有的应用框架集成。

Thread 的潜在缺点：

• 吞吐量 | 基于 IPv6 的网络有可能会出现高开销，因此 Thread 250Kbps 的吞吐量可能不足以满足现有的 IPv6部署。

• 应用不可知性 | Thread 没有规定一个可互操作的应用框架；虽然 Thread 证明了网络互操作性，但应用框架互操作性无法得到保证。

Wi-Fi 的优点：

• 网络类型 | Wi-Fi 能够支持星型连接（带有中央接入点的站点）、点对点连接 (Wi-Fi Direct) 和网状网络。Wi-Fi 在大多数家庭和企业环境中都很常见，这使得采用这种技术的产品能够非常快速地连接到现有的基础设施。

• 无线稳健性 | Wi-Fi 支持在 2.4GHz 和 5GHz 频带上运行，使 Wi-Fi 产品能够灵活地决定它们想要支持的频带。Wi-Fi 能够在 5GHz 频带上运行，这使产品能够从拥塞较少的频道中受益，从而提高性能。此外，高级 PHY 调制方案使 Wi-Fi 能够快速发送数据，从而减少传输时间和发生冲突的可能性。

• 安全性 | Wi-Fi 拥有一个活跃的生态系统，能不断提高其安全性，从而与时俱进并保持稳健，抵御黑客的攻击。Wi-Fi 数据在传输之前可以通过全新 WPA3 个人和企业级加密技术进行加密。Wi-Fi 还具有多层安全性，因为它具有本地 IP（如 TLS）。 我们的产品符合一些高级别的安全标准并通过 FIPS 140-2 验证。 要详细了解 WiFi 网络中的安全性，请参阅：了解 SimpleLink Wi-Fi CC32xx MCU 的安全性特性

• 吞吐量 | Wi-Fi 协议具有可扩展性，可支持从边缘节点到网关的各种应用吞吐量要求。 它利用 MIMO（多输入多输出）支持快速无线 (OTA) 更新和典型的物联网/边缘节点器件，吞吐量高达 100Mbps。

• 功耗 | Wi-Fi 协议非常灵活，允许电池供电的应用以非常低的平均功率持续连接到网络。它也是同等数据传输位数情况下最省电的方式。

• 目标应用 | Wi-Fi 通常用于消费类、工业和企业应用，从而在器件之间以及器件到云实现无线连接。 Wi-Fi 可用于视频监控、HVAC、门禁控制等智能楼宇应用；患者监护仪、医疗设备等医疗保健应用；智能仪表、太阳能/可再生能源、电动汽车充电等电网基础设施，以及更多需要连接到互联网和远程监控的智能产品。 请注意，Wi-Fi是应用非常广泛的无线通信标准之一，用于在设备与互联网之间进行通信。

Wi-Fi 的潜在缺点：

• 功耗 | 除了维持 Wi-Fi 连接的应用要求之外，Wi-Fi 网络还包括额外传输/接收周期的开销。校准和 TX/RX 电流可能高于其他技术，这使得 Wi-Fi 解决方案依赖于 AA 电池并具有更高的峰值电流消耗。

• 距离 | 由于在更高频率下传输的路径损耗增加，5GHz 传输的距离减小了。这也降低了它穿透固体表面（如家中的墙壁或天花板）的能力。

专有 2.4GHz 的优点：

• 网络类型 | 通过专有 2.4GHz 网络，您可以灵活地设计点对点、网状或星型网络配置，从而灵活地定制自己的无线应用层协议。2.4GHz 的运行频带在世界各地均无需许可，这意味着您可以以较低的成本部署应用。

• 功耗 | 专有解决方案可实现最佳的潜在功率优化，因为它在自定义数据传输的计时和持续时间方面不受限制。

• 吞吐量 | 它可以实现比大多数无线标准更高的有效数据传输速率，因为您可以优化通常与无线协议相关的通信开销。

• 目标应用 | 非常适合定制无线协议应用，且与传统 2.4GHz 无线协议应用具有互操作性。

专有 2.4GHz 的潜在缺点：

• 标准 | 选择采用专有 2.4GHz 是为了支持与现有标准不同的定制协议。当在不同对等点之间通信时，必须定义应用层协议。专有 2.4GHz 协议无法与使用任何其他无线标准的设备进行互操作。

• 距离 | 2.4GHz 网络通常并不提供超长距离（如需远距离专有网络，请参阅“专有低于 1GHz”）。但是，您可以选择带有功率放大器 (PA) 的无线设备，通过将它们与适当的外部天线配对来延长应用的通信距离。

专有低于 1GHz 的优点：

• 网络类型 | 通过专有低于 1GHz 网络，您可以灵活地设计点对点、网状或星型网络配置，从而灵活地定制自己的无线应用层协议。

• 无线稳健性 | 低于 1GHz 通常也不像 2.4GHz 频带那样拥挤，因此可提供更加稳健的无线通信。但是，低于 1GHz频带（通常为 300MHz 至 900MHz）因地理区域而异，在设计用于全球部署的产品时需要考虑频带许可问题。有些国家/地区在低于 1GHz 的频率范围内具有无需许可的特定频带。例如，915MHz 在美国是一个无需许可的频带，但在全球范围内不是。

• 功耗 | 专有解决方案可实现最佳的潜在功率优化，因为它在自定义数据传输的计时和持续时间方面不受限制。

• 距离 | 低于 1GHz 频带由于载波较长，可以传播较长的距离，这使其能够穿透墙壁。但是，距离越长，数据速率可能就需要越低，因为会出现数据丢失现象。此外，您可以选择使用功率放大器 (PA)，通过将它们与适当的外部天线配对来延长应用的通信距离。

• 目标应用 | 非常适合需要远距离通信的应用，如建筑物和工业应用中的仪表、烟雾探测器或温度传感器。

专有低于 1GHz 的潜在缺点：

• 标准 | 目前，在低于 1GHz 频带内，尚没有广泛接受的无线标准。在专有网络中，当在不同对等点之间通信时，必须定义应用层协议。

• 吞吐量 | 低于 1GHz 可以实现从 5Kbps 到 500Kbps 不等的数据吞吐量，因此有效地低于较高频率的数据传输（如 2.4GHz）。频率越低，由于频率带宽的原因，可以传输的数据带宽就越低。

Amazon Sidewalk 的优点：

• 概述 | Amazon Sidewalk 是一个共享网络，可帮助 Amazon Echo 设备、Ring 安全设备、室外灯和运动传感器等产品在室内外更好地工作。启用后，Sidewalk 可以发挥最终产品的独特优势，支持社区中的其他 Sidewalk 设备，甚至还有助于实现创新（如定位连接到 Sidewalk 的设备）。

• 网络类型 | Amazon Sidewalk 是一个星型网络，旨在方便地将设备连接到房子周围区域。

• 功耗 | 终端节点中使用的收发器和无线 MCU 部署了流量计中使用的相同低功耗技术，允许节点使用 AAA 电池运行数年。

• 吞吐量 | FSK – 50Kbps，低功耗蓝牙 2Mbps、1Mbps、500Kbps、125Kbps。数据速率可能会不断演变，而 TI 收发器和无线 MCUS 支持各种数据速率。

• 无线稳健性 | 适用于 Sidewalk 的 TI 解决方案使用低于 1GHz 频带和低功耗蓝牙。低于 1GHz 通常也不像2.4GHz 频带那样拥挤，因此可提供更加稳健的无线通信。有些国家/地区在低于 1GHz 的频率范围内具有无需许可的特定频带。例如，915MHz 在美国是一个无需许可的频带，但在全球范围内不是。

• 距离 | Sidewalk 允许终端节点使用其带宽的一小部分连接到相邻的 Sidewalk 电桥，这意味着终端节点附近有Sidewalk 电桥时，将始终保持连接。

• 安全性 | 这里有不同的安全级别可保护客户数据和隐私。有关更多详情，可参阅此 Amazon 白皮书。

• 目标应用 | 应用不受限制，包括智能家居、湿度传感器、车库门锁、泄漏和温度传感器、宠物跟踪器、家居安全等等。

Amazon Sidewalk 的潜在缺点：

• 全球支持 | 如今，Sidewalk 侧重于美洲 ISM 频带。

Matter（基于 IP 的家庭互联项目 (CHIP)）的优点： 

• 网络类型 | Matter (Project CHIP) 是一个应用框架，旨在通过多种基于 IP 的无线技术（如 Thread 或 Wi-Fi）运行，并使用低功耗蓝牙来轻松配置。它旨在与各种现有的家庭或楼宇自动化生态系统（如智能扬声器或传感器）互

操作，并连接到万维网。

• 功耗、吞吐量、距离、无线稳健性| 这取决于所使用的底层基于 IP 的无线技术。

• 安全性 | 每个设备都需要身份验证和设备证明，从而确保设备未被篡改。

• 示例应用 | 门锁、恒温器、温度传感器、照明开关和更多互连的家居自动化设备

Matter 的潜在缺点：

• 设备要求 | 高内存要求

MIOTY 的优点：

• 概述 | MIOTY 技术是一种新的低功耗广域网 (LPWAN) 解决方案，是基于 ETSI 103 357 的真正标准化技术。MIOTY 实现了低于 1GHz 的远距离通信，并通过创新的电报分离功能提供稳健的网络。 电报分离功能还支持 MIOTY 将单个****上的设备扩展至数以千计。 目标应用包括超低功耗传感器器件，如计量传感器和环境/工业监控传感器。

• 网络 | MIOTY 是包含 10,000 多个节点的星型网络。

• 功耗 | MIOTY 用于超低功耗应用。 使用 MIOTY，您可以实现 15 余年以上的电池寿命。

• 吞吐量 | MIOTY 的数据速率非常低，只有 400Bps，但通信距离很长。

• 距离 | MIOTY 在远距离通信方面表现出色，城市环境为 5 千米，农村可达 15 千米。

• 示例应用 | MIOTY 非常适合需要较低数据速率的应用。 在智能电网领域，流量（燃气和水）表就是一个很好的例子。 资产跟踪是另一个 MIOTY 非常适合的应用。 此外，在智能农业领域的应用也日益广泛， 这包括环境和土壤监测器、农场资产跟踪和灌溉控制等应用。

MIOTY 的潜在缺点：

• 吞吐量 | MIOTY 不适用于需要较高吞吐量的应用，例如电子仪表。

Wi-SUN 的优点：

• 概述 | Wi-SUN® 是基于标准的具有跳频功能的网状网络。Wi-SUN 联盟拥有来自 46 个国家/地区的 300 多个成员，在全球部署了 1 亿多台设备。Wi-SUN 支持 IPv6 协议组和基于标准的多层安全性。该标准支持多种数据速率和频带，可满足全球不同的监管要求。应用包括智能电网和智能城市应用，且经认证的产品支持多供应商互操作性。

• 网络类型 | Wi-SUN 是一个网状网络，在这种网络中，单个边界路由器通常支持数百个节点。可以使用相同的网络名称部署多个边界路由器，还可通过配置不同的 PAN ID 或不同的网络名称将网络扩展到数千个节点。多个边界路由器还可以提高整个网络的稳健性。

• 距离 | 典型的 Wi-SUN 网络将覆盖多达几平方千米的市区，跃点数为 5 - 10 个。Wi-SUN 1.0 标准最多允许 24 个跃点（或级别）。

• 功耗 | Wi-SUN 1.0 网络中的所有节点都是路由器，不适用于电池供电。该标准的未来版本也将支持电池供电的设备。

• 安全性 | Wi-SUN FAN 1.0 支持基于 IEEE 802.1x 规范的出色网络安全性。它使用带有 x.509 证书的公钥基础设施，并且 Wi-SUN 网络上的每个设备都会有自己的唯一证书。设备身份证书可以从 Wi-SUN 联盟批准的第三方认证机构 (CA) 获得，也可以使用制造商 CA。

• 示例应用 | Wi-SUN 产品在智能计量领域的应用最为广泛，但在智能城市领域的应用（如街道照明）也在增长。Wi-SUN 非常适合需要长射频传输范围、良好安全级别和大量节点的任何智能城市应用。

Wi-SUN 的潜在缺点：

• 功耗 | Wi-SUN FAN 1.0 标准只支持始终开启的路由器，这对电池供电的设备来说是一个挑战。该标准的未来目标也是支持靠电池供电来运行的休眠节点。

• 安全性 | Wi-SUN FAN 1.0 需要使用安全证书，在不需要高级别安全性的应用中，这会增加开销。

无线 M-Bus 的优点：

• 概述 | 无线 M-Bus (wM-Bus) 是关于无线抄表的欧洲标准。整个欧洲大陆的主要计量公司都在广泛采用该标准，如果欧洲目前安装了无线仪表或热量分配表，则很可能正在使用该标准。它在欧洲多个国家/地区已部署了 15 余年。wM-Bus 基于欧洲标准 (EN) 13757-4，涵盖仪表和数据收集器（也称为网关）之间的通信规范。

• 网络 | wM-Bus 是最多包含 1,000 个节点的星型网络 (LPWAN)。这是为了覆盖社区和城市以进行抄表。

• 功耗 | wM-Bus 的设计旨在实现低功耗。由于计量设计的性质，大多数 wM-Bus 设备都靠锂电池供电来运行。

• 吞吐量 | wM-Bus 堆栈支持各种吞吐量，这些是由不同模式定义的。固定 (S) 模式适用于每天只需要发送几次数据的仪表。频繁传输 (T) 模式适用于每天发送大量数据的情况。紧凑 (C) 模式可处理数据速率更高的情况。这三种模式在 868MHz 下运行。C、S 和 T 模式支持 32Kbps 到 100Kbps。如果您不需要高数据速率，但您的网络分布在很广的区域，那么解决方案是 169MHz 的窄带网络。N 模式有时称为窄带模式，支持 2.4Kbps 到19.2Kbps。

• 距离 | wM-Bus 提供几千米的网络覆盖范围。

• 示例应用 | wM-Bus 专为无线计量市场而设计。无线仪表包括水表、燃气表和电表。wM-Bus 也经常用于热量分配表。

wM-Bus 的潜在缺点：

• 全球支持 | 目前，wM-Bus 主要部署在欧洲国家/地区，所以如果您不在欧洲，它在您所在的地区可能并不常见。

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