無線智能照明控制系統(tǒng)的“無線”是如何實現(xiàn)的呢？這就涉及到智慧城市建設當中*的通信技術了。
WiFi是我們平常接觸到較多的通信技術，一般在公共場所都設有無線網(wǎng)絡，基本上我們生活中能接觸到的電器及生活用品都被加入過WiFi模塊和支持App控制。WiFi技術研發(fā)門檻低、產(chǎn)品成本低，傳輸速度相對較快，且無需網(wǎng)橋就可以直接接入互聯(lián)網(wǎng)以及與手機無縫通信。然而WiFi的不足也是顯而易見的，除了芯片尺寸偏大、功耗過高、不穩(wěn)定性外，WiFi還會帶來安全性問題。此外，局限于WiFi自身的特性，其接入方式的接入上限主要限制于WiFi路由器的節(jié)點數(shù)量(典型值為數(shù)十個節(jié)點)，這對那些照明設備眾多的用戶來說，往往會忽略WiFi類產(chǎn)品。
在物聯(lián)網(wǎng)應用中，除了WiFi外，通信技術包括RFID、NFC、ZigBee、Bluetooth、LoRa、NB-IoT、GSM、GPRS、3/4/5G網(wǎng)絡、Ethernet、RS232、RS485、USB等。相關的通信協(xié)議(協(xié)議棧、技術標準)包括Wi-Fi(IEEE 802.11b)、RFID、NFC、ZigBee、Bluetooth、LoRa、NB-IoT、CDMA/TDMA、TCP/IP、WCDMA、TD-SCDMA、TD-LTE、FDD-LTE、TCP/IP、HTTP等。
智慧路燈設備涉及到的通信協(xié)議有TCP、MQTT、NB、ZIGGBE、 LORA、4G、PLC等。協(xié)議分多層，比如MQTT是應用層的協(xié)議，TCP是傳輸層的協(xié)議等。
Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，憑借技術和性能優(yōu)勢成為智能照明控制領域的主流。這種技術具有近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率等特點，并提供數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權功能，采用AES-128加密算法，確保各個應用中信息的安全性。適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。
LoRa就是遠距離無線電(Long Range Radio)，是semtech公司創(chuàng)建的低功耗局域網(wǎng)無線標準，它最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠，實現(xiàn)了低功耗和遠距離的統(tǒng)一，它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴大3-5倍。LoRa技術被應用在要求低功耗、遠距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應用中。
NB-IoT構建于蜂窩網(wǎng)絡，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。NB-IoT技術具有覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構優(yōu)等特點，被廣泛應用在定位追蹤，智能表計、照明、門鎖，智慧停車等領域。
基于NB-IoT技術的智慧道路照明控制系統(tǒng)架構，從上至下依次包括管理平臺、網(wǎng)絡通信系統(tǒng)(含NB-IoT網(wǎng)絡和IoT平臺)和單燈(含單燈控制器，以及基于GIS系統(tǒng)的可視化管理方式)，從而組成云、管、端協(xié)同發(fā)展的智慧照明系統(tǒng)。
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸協(xié)議)，是一種基于發(fā)布/訂閱(Publish/Subscribe)模式的輕量級通訊協(xié)議。MQTT最大的優(yōu)點在于可以以極少的代碼和有限的帶寬，為遠程設備提供實時可靠的消息服務。做為一種低開銷、低帶寬占用的即時通訊協(xié)議，MQTT在物聯(lián)網(wǎng)、小型設備、移動應用等方面有廣泛的應用。
TCP(TCP，Transmission Control Protocol)傳輸控制協(xié)議，是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。TCP旨在適應支持多網(wǎng)絡應用的分層協(xié)議層次結構。連接到不同但互連的計算機通信網(wǎng)絡的主計算機中的成對進程之間依靠TCP提供可靠的通信服務。TCP假設它可以從較低級別的協(xié)議獲得簡單的，可能不可靠的數(shù)據(jù)報服務。
5G第五代移動通信技術，是最新一代蜂窩移動通信技術。5G的性能目標是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接。主要應用在AR/VR、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智慧能源、無線醫(yī)療、無線家庭娛樂、聯(lián)網(wǎng)無人機、超高清/全景直播、個人AI輔助、智慧城市等場景。
