一、概述
在當前社會經濟發展形勢下，資訊傳輸對社會經濟發展具有重要影響。近年來，通訊技術水平得到顯著提升，並得到迅速推廣，已深入工業領域和民用領域之中，傳統的通訊方式已不能適應當前社會經濟的發展需求，在此背景下無線通訊技術應運而生。無線通訊技術在其傳輸速度及成本方面具有顯著優勢，包括價格低廉、靈活多變、傳輸迅速等特點，在軟體、網路、微處理器、雲計算和物聯網等諸多要素結合下，使實現數字化、智慧化轉型成為可能，在大型生產場景中會涉及到生產應用系統、裝置、產品、人員等因素，讓穩定、高速、易管理的無線網路成為必不可少的需求。
不同的無線通訊方式在組網、功耗、通訊距離、安全性、穩定性等方面各有差別，因此，不同的組網方式擁有不同的應用場景。目前工業物聯網中最常見的幾種無線通訊方式有Wi-Fi、藍芽（Bluetooth）、NB-IoT、LoRa。
二、無線通訊的幾種方式
Wi-Fi
Wi-Fi是一種允許帶WIFI功能的裝置連線到一個無線區域網（WLAN）的技術，Wi-Fi全稱Wireless Fidelity，又稱802。11標準。廣泛用於物聯網應用案例，主要為移動裝置接入LAN（區域網）、WAN（廣域網），以及網際網路而設計，移動裝置扮演客戶端角色，服務端為網路中心裝置（如伺服器等）。
（1）
Wi-Fi技術的優點
覆蓋範圍廣
：Wi-Fi的半徑則可達300英尺左右約合100米，還可進行增設天線或熱點，擴大覆蓋面積。
速度快可靠性高
：通訊時最高頻寬為l1Mbps，在訊號較弱或有干擾的情況下，頻寬可調整為5．5Mbps、2Mbps、1Mbps，頻寬的自動調整，有效地保障了網路的穩定性和可靠性。
網路結構
：支援星型拓普結構組網。
（2）Wi-Fi技術的缺點
訊號衰減大
：相對於有線網路，無線網路在其覆蓋的範圍內，它的訊號會隨著離節點距離的增加而減弱，導致傳輸速度減弱，且無線訊號容易受到遮擋物的阻礙、電磁環境及雷電天氣的影響，無線訊號容易受到同頻率電波的干擾。
安全性差
：Wi-Fi雖然提供了一種名為WEP的加密演算法，它對網路接入點和主機裝置之間無線傳輸的資料進行加密，防止非法使用者對網路進行竊聽、攻擊和入侵。由於Wi-Fi沒有線網路物理結構的保護，而且也不像要訪問有線網路之前必須先連線網路，如果網路未受保護，只要處於訊號覆蓋範圍內，只需透過無線網絡卡別人就可以訪問到你的網路，佔用你的頻寬，造成你資訊洩露。
（3）Wi-Fi技術的應用
隨著Wi-Fi技術的發展和更新，Wi-Fi作為物聯網最重要的連線方式之一，從第一階段以手機、平板電腦、膝上型電腦等消費級電子終端為驅動，第二階段以智慧家居、智慧城市、智慧製造、工業4。0等物聯網應用為驅動，第三階段以虛擬現實、超高畫質影片應用等新一代高速率應用為驅動，正重點滲透物聯網應用場景，作為應用最廣泛的無線聯網手段。
藍芽
藍芽（ Bluetooth ）是一種近距離的無線傳輸技術，最早由愛立信公司於1994年創立，當時是作為RS232資料線連線的替代方案，可實現在固定裝置、移動裝置之間進行短距離的資料交換，從1998年釋出藍芽Bluetooth 1。0到現在，已發展到Bluetooth 5。0，在資料傳輸速度、穩定性、安全性、交換協議、功耗表現等方面有很大改進和提高。
（1）藍芽技術的優點
傳輸方式
：採用電路交換和分組交換技術，支援非同步資料通道、三路語音通道以及非同步資料與同步語音同時傳輸的通道，可同時傳語音和資料。
對等連線
：可以建立臨時性的對等連線，根據藍芽裝置在網路中的角色，可分為主裝置（Master）與從裝置（Slave）。
體積小
：藍芽模組體積小，便於整合，通常都是直接嵌入移動裝置內。
低功耗
：藍芽裝置在通訊連線（Connection）狀態下，有四種工作模式，啟用（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式，根據實際使用四種模式自動轉換。
（2）藍芽技術的缺點
傳輸距離短
：藍芽5。0理論上能夠在100米左右的距離範圍的裝置之間進行短距離連線，但實際使用時大約只有10米左右。
抗干擾性差
：由於藍芽傳輸協議和其他2。4G藍芽裝置一樣，都是共用這一頻段的訊號，會導致訊號互相干擾的情況。
（3）藍芽技術的應用
藍芽技術比較大的特點就是讓行動式的移動通訊裝置快速聯網，進行資料的傳輸與交換，目前普遍應用在移動終端、穿戴裝置、智慧家居、車輛網等行業中。
NB-IoT
NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，簡稱NB-IoT）基於蜂窩網路的窄帶物聯網，可直接部署於 GSM 網路、UMTS 網路或 LTE 網路，以降低部署成本，實現平滑升級，是物聯網領域的一種新興技術，也是未來物聯網建設的主要標準，NB-IoT標準已經凍結，中國已經處於規模商用階段，因為支援低功耗裝置在廣域網的蜂窩資料連線，也被叫作低功耗廣域網LPWA。
（1）NB-IoT技術的優點
強連線
：NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入數。支援低延時敏感度、低裝置功耗和最佳化的網路架構。
覆蓋廣
：NB-IoT能在室內、地下室進行覆蓋，不僅可以滿足偏遠地方的網路覆蓋需求，遠距離通訊可達10KM以上，也同樣適用於廠區、車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應用場景。
低功耗
：NB-IoT聚焦小資料量、小速率應用，因此NB-IoT裝置功耗可以做到非常小，裝置續航工作時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年。
低成本
：NB-IoT無需重新建網，射頻和天線基本上都是複用。低速率、低功耗、低頻寬同樣給NB-IoT晶片以及模組帶來低成本優勢。
（2）NB-IoT技術的缺點
通訊資料小
：計算能力較弱、傳輸資料量小、升級較困難。
部署環境複雜
：不少NB-IoT終端部署在戶外等不安全的場所， 容易被盜竊、被控制。終端失控後易造成使用者隱私 等資訊的洩露。
升級難度大
：NB-IoT終端部署廣泛數量大、網路通訊資源不夠豐富，給NB-IOT終端及時升級帶來困難。未能及時升級的“帶病”終端是系統的安全隱患。
安全風險大
：開放網路帶來的安全風險。NB-IoT接入的網路和核心網面向大量終端開放，網路層易遭受來自終端及無線空間的攻擊，給系統帶來被入侵的風險。
（3）NB-IoT技術的應用
NB-IoT是網際網路的延伸和擴充套件，具體來說，它是將各種資訊感測裝置與網際網路結合起來，實現任何時間、任何地點，人、機、物的互聯互通。目前NB-IoT已經廣泛用在智慧家居、智慧儀表、智慧裝置、智慧城市、人工智慧等領域。
LoRa
LoRa（Long Range，簡稱LoRa）無線傳輸，是由美國Semtech公司推出的一種基於擴頻技術的低功耗窄帶遠距離通訊技術，LoRa使用線性調頻擴頻調製技術，保持了低功耗的同時，增加了通訊距離和網路效率，並消除了干擾，即使用相同頻率同時傳送資料也不會產生相互干擾，能並行接收、處理多個節點資料。在同樣的功耗條件下比其他無線通訊方式傳播的距離更遠，實現了低功耗和遠距離的統一，它在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通訊距離擴大3-5倍。
（1）LoRa技術的優點
通訊距離遠
：城區通訊距離在1KM-2KM，郊區通訊距離可達15KM。
連線節點多
：可新增萬個節點數，網路部署拓撲佈局可以根據具體應用和場景設計部署自行組網，成本低。
低功耗
：在通訊頻次低、資料量不大的應用情況下，電池可使用1~5年。
（2）LoRa技術的缺點
安全性低
：資料傳輸方式是將現場資料先發送到基站再傳回企業伺服器，並不是直接上傳，這一過程中存在資料洩露。
延時性差
：廣域網的傳輸路徑中干擾及遮擋因素不可控，連結傳輸有延時，容易導致資料接收不穩定。
（3）LoRa技術應用
LoRa正在全球範圍內應用部署，因為其低功耗、深度覆蓋、容易部署等優勢使得其非常適用於要求功耗低、距離遠、大量連線以及定位跟蹤等的物聯網應用，目前智慧抄表、智慧停車、車輛追蹤、智慧工廠、智慧農業、智慧工業、智慧城市、智慧社群等領域得到應用。
三、無線通訊在未來的發展
無線通訊本身是一個多樣化的市場，並沒有任何一種技術可以解決所有問題，面對不同的無線通訊技術，企業應該結合自身場景進行選擇，滿足需求解決痛點才能發揮其最大價值，為企業帶來實實在在的效益。隨著大資料、雲服務、智慧製造、高階裝備等新技術的興起，為順應資訊化、數字化、智慧化的發展潮流，無線通訊在商用、民用、工業各領域將獲得更為廣泛的應用，未來也將朝著更可靠、靈活、穩定及建設成本更低的方向發展。
