WiFi、LoRa、IoT、LTE、Cloud、Big Data、系统集成、
无线专网、集群通信的技术及技术架构和产品配置
WiFi
技术原理 :基于 IEEE 802.11 系列标准,使用 2.4GHz 或 5GHz 频段 的
无线电波在设备与无线接入点(AP)之间传输数据。通过 调制解调 技术
将数字信号转换为适合无线传输的射频信号。例如,设备(如手机)发
送的数据先被编码调制到特定频率的载波上,然后由天线发送出去,AP
接收 后进行 解调解码 还原数据,再通过有线网络连接到互联网或本地网
络。
技术架构 :
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无线接入点(AP) :作为中心节点, 发射和接收 无线信号,连接
无线客户端与有线网络。可以单个部署或多个 AP 组成网络覆盖
更大区域,支持多种加密方式(如 WPA2、WPA3)保障网络安
全。
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无线客户端 :如手机、笔记本电脑、智能家电等具备 WiFi 功能
的设备,通过与 AP 建立连接实现网络接入。
产品配置示例 :
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家用无线路由器 :一般有 1 - 4 个以太网口用于连接有线设备,
内置无线芯片支持 2.4GHz 和 5GHz 双频段 ,发射功率通常在
100 - 200mW 左右,内存 64 - 256MB,可支持 10 - 30 个左右
的无线客户端连接。价格从几十元到上千元不等,如小米路由器
AX3600,采用高通 6 核芯片,512MB 内存,支持 OFDMA 技
术提高多设备连接效率。
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企业级无线接入点:具备更高的性能和稳定性,支持更多用户连
接(可达数百个),有更强的信号覆盖能力和抗干扰性。例如思
科 Catalyst 9120AX 系列,支持 802.11ax 标准,采用多天线设
计,具备智能射频管理功能,可根据环境自动调整信号强度和频
段,价格通常在数千元。
LoRa
技术原理 :采用 扩频调制 技术,基于线性调频扩频(CSS)调制方式,
将低速率数据在较宽的频带上进行传输,从而获得较远的传输距离和较
强 的 抗 干 扰 能 力 。 它 工 作 在 免 授 权 频 段 ( 如
433MHz、868MHz、915MHz 等),通过 LoRa 网关与终端设备进行
通信。
技术架构 :
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LoRa 终端设备 :如传感器节点,负责采集数据并通过 LoRa 模
块将数据发送出去,通常采用 电池供电 ,具有低功耗特性,可长
时间工作在野外或远 程 环境。
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LoRa 网关 :接 收 终端设备发送的 LoRa 信号,进行 解 调和 解 码,
然后通过有线或无线网络(如以太网、4 G )将数据转发到 服务 器
或 云平台 。 一个网关可覆盖数 公里范围 ,可连接大 量 终端设备。
产品配置示例 :
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LoRa 终端模块 :如 SX12 7 8 模块,工作在 433MHz 频段,发射
功率可达 20 d Bm,接 收灵敏 度可达 -148 d Bm,支持低功耗 睡眠
模式,电 流消 耗低 至 几 微 安。模块价格几十元到上百元不等。
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LoRa 网关 :如多信 道 LoRa 网关,可支持 8 通 道 或 16 通 道同
时接 收 数据,覆盖 范围 可达 5 - 10 公里 ( 视 环境而定),具备以
太网口和 4 G 模块用于数据 回 传,价格在数千元到上 万 元,例如
D r a g i n o L G 308 网关。
IoT(物联网)
技术原理 :通过 各 种传感器、 执 行器等设备采集 物 理 世界 的数据或 执 行
相应 动作,并 利 用通信技术(如 WiFi、LoRa、 蓝牙 、 N B - Io T 等)将
这些 设备连接到互联网,实现设备之间以 及 设备与 云 端的信 息交 互和 协
同 工作。数据在 物 联网系 统 中 经 过 处 理、 分析 和存 储 ,用于实现智能 化
应 用,如智能家 居控 制、工业自动 化 、智能 交 通管理等。
技术架构 :
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感知层 :由 各 种 传感器 (如 温 度传感器、 湿 度传感器、 压 力传感
器、 摄像头 等)和 执 行器(如电机、 阀门 等)组成,负责采集和
处 理 物 理环境的数据,并 执 行 控 制 指令 。
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网络层 : 包括各 种无线或有线通信技术,将感 知层 的数据传输到
平台层 。如 低功耗广域网(LPWAN) 用于长距离低速率数据传
输(如 LoRaWA N 、 N B - Io T ), 短 距离通信技术(如 蓝牙 、
Z i g B ee ) 用 于 局 部 区 域 内 设 备 连 接 , 以 及 传 统 的 以 太 网 、
WiFi、4 G/ 5 G 等用于更高速和 广泛 的连接。
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平台层 :通常 是云平台 或本地 服务 器,负责设备管理、数据存 储 、
数据 处 理和 分析 ,并提 供应 用 开 发接口(API) 给 上 层应 用。例如
AWS Io T 、Az ure Io T 等 云平台 ,或企业自行 搭 建的 物 联网 平台 。
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应用层 :基于 平台层 提 供 的数据和 服务 , 开 发 各 种 物 联网 应 用,
如智能家 居 系 统 中的手机 APP 控 制、工业 生产 中的智能 监控 与调
度系 统 等。
产品配置示例(以智能家居为例) :
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感知层设备 :
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温 度传感器(如 DH T 11), 测量范围 - 20 - 60 ℃ , 精 度
± 2 ℃ ,价格几元到十几元。
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智能 摄像头 (如小米智能 摄像 机 云台版 ),支持高 清视 频
录 制、 双向语音 通 话 、 红 外 夜视 等功能,价格 100 - 300
元。
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网络层设备 :
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智能网关(如小米多功能网关),支持多种通信 协议 (如
Z i g B ee 、WiFi),可连接多个 子 设备并与 云 端通信,价格
100 - 200 元。
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应用层产品 :