17、物联网技术与应用全解析

物联网技术与应用全解析

1. 物联网关键技术介绍

物联网的发展离不开一系列关键技术的支持，这些技术各自具有独特的特点和应用场景。

1.1 近场通信（NFC）

近场通信（NFC）技术用于在两个近距离设备之间少量数据的传输，与RFID类似。它是将RFID读取器集成到手机上形成的无线连接方式，具有低功耗、短距离的特点。其工作方式是通过设备接触或靠近来实现通信，工作范围约20厘米，具体取决于设备天线大小。由于无法进行远程通信，NFC更加安全，例如在商店付款时，用户需亲自在场。NFC在物联网中是连接智能物体的重要技术，移动NFC概念让简单设备有了更大的用武之地，如将手机转变为支付网关。

1.2 执行器

执行器是一种专门的设备，它利用电源、液压流体或电流来产生运动，将这些能源转化为动能。执行器可以产生多种运动形式，如振荡、旋转或简单的线性运动，工作距离可达30英尺，通信速度通常低于1Mbps。执行器主要应用于制造或机械部件相关的行业。执行器分为三种类型：
- 电动执行器：使用电机。
- 液压执行器：使用液压流体。
- 气动执行器：使用压缩空气。

目前，电动执行器应用最为广泛。

1.3 ZigBee

ZigBee是由ZigBee联盟在2001年为短距离应用开发的灵活无线网络技术，主要目标是改进无线传感器网络（WSN）的应用。它具有高度可扩展性、可靠性高、成本低和低功耗的特点，工作范围为100米，带宽为250 Kbps。ZigBee的架构协议栈有四层，分别是物理层、介质访问控制层、网络层和应用层，支持树状和网状拓扑结构。其应用领域广泛，包括家庭自动化、智能