万物互联时代，不了解这些通信技术怎么混

1948年，现代信息论的奠基人香农发表了《通信的数学理论》，标志着信息与编码理论这一学科的创立。根据香农定理，要想在一个带宽确定而存在噪声的信道里可靠地传送信号，无非有两种途径：加大信噪比或在信号编码中加入附加的纠错码。由此奠定了现代通信技术的理论基础。

物联网，从以人为中心转变为以人和物为中心，开创一个面对海量的联接需求全新产业。随着万物互联时代的来临，必然将改变传统的通信模式，于是5G时代很快就要到来了。
　

【关于华为5G标准的故事，你不了解的那些技术意义】
　

今年在通信领域，最激动人心的事情可能要数华为打破高通垄断，拿下5G通信的短码标准这件事情。据报道：美国当地时间11月17日凌晨0点45分，在刚刚结束的3GPP RAN1 87次会议的5G短码方案讨论中，中国华为公司主推的Polar Code（极化码）方案，从美国主推LDPC，法国主推Turbo2.0两大竞争对手中脱颖而出，成为5G控制信道eMBB场景编码方案，而LDPC码成为数据信道的上行和下行短码方案。

　　
据称，会议的讨论异常激烈，几乎所有的公司都参与其中，在5G控制信道eMBB场景编码方案上，以华为主导的中国队对抗美欧联军，最后还拉了51家公司同签，力压LDPC的37家公司，真是一场来之不易、令人欣喜的胜利。

　　
当年的3G标准之争以及商用进程的博弈给国人上了深刻的一课，国际市场WCDMA、CDMA2000的商用化加速，让我国的TD-SCDMA遭遇到从产业链到市场的重重困难。

　　
有媒体评论认为，TD-SCDMA是中国通信技术第一次跟上了世界的脚步。而TD-LTE技术的发展，中国通信技术第一次成为了世界的主流技术之一，但其中的核心长码编码Turbo码和短码咬尾卷积码，却不是中国原创的技术。

　　
得标准者得天下

　　
在通信行业，占据通信行业金字塔顶尖的不是设备制造能力，商用能力，而是标准，一个国家在通信标准中有了话语权也就意味着这个国家在全球通信行业中拥有了话语权以及产业链先发优势，而编码与调制被誉为通信技术的皇冠，也是通信技术核心的核心，体现着一个国家通信科学基础理论的整体实力。

　　
现在，中国华为公司主导的Polar码最终打破了这个天花板，这既是中国在基础通信领域多年精心研究的回报，也是中国在通信技术领域综合实力不断提升的写照。毫不客气的讲，5G物联网时代，其技术产业是个系统工程，是综合国力的体现。后发国家优势突出，劣势更明显，培育工匠精神，克制上下忽悠，杜绝全民浮躁，方是成功之道。

　　
怎么样？看完导语和华为5G标准的这段报道，非专业人士基本上懵逼了吧？什么3GPP，什么Polar Code，还有我们物联网今年以来谈的最多的NB-IOT和5G等等概念。其实我也同样，为了彻底搞清楚这些名词解释加概念，我想需要补补课了。由于搞物联网的关系，最初本来我只想整理一下关于NB-IOT的问题，没想到，事儿越整越大，需要学习和了解的内容太多，最后干脆就叫做物联网通信技术大全吧，最终整理出来的这些问题，相信都是从事物联网领域的同行们应该掌握的基础知识。有些问题可能很复杂，需要了解清楚；有些相对就简单一些，只要你知道概念即可。总之，不管有什么不清楚的问题就来翻阅一下吧。

　　
最近正在整理这本《物联网通信技术蓝皮书》，因为确实有很多知识点要仔细学习和研究，先摘录10个大家比较关注的基本概念吧！这些基本概念不清楚，怎么在物联网行业里面混啊？

　　
问题1、什么是物联网的通信技术？

　　
从技术上来说，物联网可以分为三层：传感层、通信层和应用层。在通信层中，需要将传感层采集的数据和信息进行安全可靠地通信和传输。传输的形式一般分为有线传输和无线传输。

　　
无线通信是指利用电磁波信号在空间传播的特性进行信息交换的一种通信方式，包括固定体之间的无线通信和移动通信两大部分。

　　
由于物联网是建立在多种网络融合的基础之上的，它的信息节点具有广泛性和移动性的特点，因此移动通信技术对于物联网发展非常关键。

　　
我们通常探讨的基本上就是近距离无线通信和移动通信技术，它们是物联网通信技术的基石。

　　
问题2、什么是近距离无线通信技术？有什么技术特征？
　

一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，单跳传输距离限制在较短（通常最远为数百米）的范围内，就可以称为近距离无线通信。

近距离无线通信的技术特征包括：1）、无线发射功率在μW到100mW量级；2）、通信距离在几厘米到几百米；3）、使用全向天线和线路板天线；4）、应用场景多，特别是频率资源稀缺情况；5）、不需要申请频率资源使用许可证；6）、无中心，自组网；7）、电池供电。

　　
问题3、 物联网中使用较广泛的近距离无线通信技术有哪些？

　　
当前较广泛的近距离无线通信技术有无线局域网802.11（Wi-Fi）、蓝牙（Bluetooth）和红外数据传输（IrDA），比较有发展潜力的无线通信技术有：ZigBee、NFC、超宽频（Ultra WideBand）、DECT等。

　　
问题4、物联网需要什么远距离无线通信技术？

　　
在智能家居、工业数据采集等局域网通信场景一般采用短距离通信技术，但对于广范围、远距离的连接则需要远距离通信技术，目前全球电信运营商已经构建了覆盖全球的移动蜂窝网络。我们熟知的3G、4G以及即将商用的5G都是远距离无线通信技术。

　　
问题5、什么是低功耗广域网络LPWAN？

　　
LPWAN（Low Power Wide Area Network），低功耗广域网络，专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。

　　
当前运营商的2G、3G、4G等蜂窝网络虽然覆盖距离广，但基于移动蜂窝通信技术的物联网设备有功耗大、成本高等劣势。当初设计移动蜂窝通信技术主要是用于人与人的通信。当前全球真正承载在移动蜂窝网络上的物与物的连接仅占连接总数的6%。如此低的比重，主要原因在于当前移动蜂窝网络的承载能力不足以支撑物与物的连接。

　　
LPWAN技术正是为满足物联网需求应运而生的远距离无线通信技术。

问题6、LPWA技术如何分类？
　

LPWA可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；

　　
另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

　　
除了我们耳熟能详的LoRa、SigFox LTE-M、EC-GSM和NB-IoT外，这一领域也是多家争鸣的状态，还包括NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等。