47、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

1.1 近场通信（NFC）

近场通信（NFC）技术用于在两个靠近的设备之间少量数据的传输，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。通过设备触碰或靠近实现通信，其工作范围约 20 厘米，取决于设备天线大小。由于距离限制，远程 NFC 通信无法实现，安全性更高，例如购物付款时需本人在场。NFC 是物联网中连接智能对象的重要技术，还能让普通设备发挥更大作用，如使手机成为支付网关。

1.2 执行器

执行器是一种专用设备，利用电源、液压油或电流产生运动，将能量转化为动能。它能产生多种运动形式，如振荡、旋转或线性运动，覆盖距离可达 30 英尺，通信速度通常低于 1 Mbps。主要用于制造或机械部件的工业领域，可分为电动执行器（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 联盟于 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、媒体访问控制层、网络层和应用层，支持树状和网状拓扑结构，可应用于家庭自动化、智能能源、工业、医疗等领域。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 无线网络还可用于远程健康监测系统。

1.4 Z - Wave

Z - Wave 是主要针对家