41、物联网技术与应用解析

物联网技术与应用解析

1. 物联网关键技术

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中继和传输，类似于 RFID。它是将 RFID 阅读器集成到手机上的无线连接方式，功耗低、传输距离短。工作时，通过设备接触或靠近实现通信，其有效范围约 20 厘米，取决于设备天线大小。这种短距离特性使远程 NFC 通信无法实现，从而提高了安全性，例如购物付款时需本人在场。NFC 在物联网中可连接智能物体，还催生了移动 NFC 概念，如让手机成为支付网关。

1.2 执行器

执行器是一种特殊设备，利用电源、液压油或电流产生运动，将这些能源转化为动能。它能产生多种运动形式，如振荡、旋转或简单直线运动，通信速度通常低于 1 Mbps，作用距离可达 30 英尺。执行器主要用于制造或机械部件相关行业，分为电动执行器（使用电机）、液压执行器（使用液压油）和气动执行器（使用压缩空气），目前电动执行器应用广泛。

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，旨在改进无线传感器网络（WSN）的应用。它具有高可扩展性、可靠性、低成本和低功耗的特点，工作范围为 100 米，带宽 250 Kbps。其协议栈有四层，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。适用于家庭自动化、智能能源、工业应用、医疗领域等。前两层采用 IEEE 802.15.4 标准，简化规范 RF4CE 仅用于星型拓扑。此外，ZigBee 无线网络在远程健康监测系统中也能高效应用。

1.4 Z - Wave