（文章來源：人人都是產(chǎn)品經(jīng)理）

覆蓋范圍是指節(jié)點（終端）和網(wǎng)關(guān)（基站）的有效通信范圍，是衡量通信技術(shù)的一個重要指標。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用通常是具備數(shù)據(jù)量小、設(shè)備數(shù)量多、分布散等特點，因此覆蓋范圍便是很重要的一個因素。覆蓋范圍越大需要的基站數(shù)量也就越少，同時基站和布設(shè)的成本以及難度也會大大降低。在覆蓋范圍上LoRa、NB-IOT、ZETA的覆蓋范圍都是在數(shù)十公里上的，ZigBee和藍牙都是在百米以內(nèi)。

如果你的應(yīng)用場景需要覆蓋范圍廣是硬性指標，那么就不用考慮后面兩種了。從上圖可以看來，通常情況下通訊頻段越低其覆蓋范圍越大，這里主要是因為越低的頻段在空氣和物體中傳播時衰減越小，反之亦然。通信速率是節(jié)點或網(wǎng)關(guān)在一定時間內(nèi)可以傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量。假設(shè)一個網(wǎng)關(guān)的通信速率是10kbps（1280字節(jié)），一個傳感器的一次數(shù)據(jù)是8字節(jié)。

那么也就是說這個網(wǎng)關(guān)或節(jié)點最多每秒可以收發(fā)1280字節(jié)/8字節(jié)=160個傳感器的數(shù)據(jù)。當然這只是理論值，實際會因避免數(shù)據(jù)沖突以及數(shù)據(jù)下發(fā)等因素影響。通訊速率和網(wǎng)關(guān)的信道數(shù)量有關(guān)，信道越多速率越高。在常用通訊技術(shù)上來說一般是速率越高越好，不過在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)本身特性就沒有特別大的數(shù)據(jù)量需要傳輸，因此在考慮通訊速率時主要考慮在一個區(qū)域下有多少設(shè)備？會產(chǎn)生多大的并發(fā)數(shù)據(jù)量？什么通訊技術(shù)的網(wǎng)關(guān)可以承載這些數(shù)量，以此選擇適合的通訊技術(shù)并預(yù)留一些冗余即可。

頻段指的是電磁波的頻率范圍，單位為Hz，我們常說的2.4G或5GWIFI其實指的就是頻段。無線電的頻段是有免授權(quán)和授權(quán)兩種類型的，像是WIFI用的2.4G、5G和LoRa在中國使用的470~510MHz等都是免授權(quán)頻段，因此我們可以直接免費使用。還有一些頻段是受國家管制的，是需要向國家申請才可使用。因此我們選擇頻段的時候需要考慮頻段是否需要授權(quán)，如果是非授權(quán)頻段也要考試頻段是否擁擠？以及如何處理同頻段干擾問題。

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)很多的設(shè)備通常都是數(shù)據(jù)量小、使用電池供電，所以需要設(shè)備盡可能降的低功耗，像是WiFi這種高功耗的通訊技術(shù)使用場景就非常有限了，通常只會用在小范圍內(nèi)的有源設(shè)備上。運營商網(wǎng)絡(luò)是指聯(lián)通、移動、電信等公司搭建的通訊網(wǎng)絡(luò)，這類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)是運營商搭建的，是不可以通過此類網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)本地設(shè)備的局域網(wǎng)通訊，也無法實現(xiàn)本地多數(shù)據(jù)源的邊緣計算。

運營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大、信號穩(wěn)定、用戶接入即可使用，當然也是需要支付通訊費用。像是共享單車這類數(shù)據(jù)量小、設(shè)備分散且不固定的應(yīng)用場景，使用運營商網(wǎng)絡(luò)是最適合的，但如果是場地固定、設(shè)備集中或需要多數(shù)據(jù)源以及大量數(shù)據(jù)的邊緣計算場景，那么搭建私有網(wǎng)絡(luò)是比較合適的，這樣會省去很多通訊費用，并且數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度也會比較快。

功耗是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)一直要做取舍和頭疼的問題，除了上面說的頻段越高，傳輸速率越大，能耗越高之外，還有一個影響功耗的因素就是通訊協(xié)議。像是WIFI這類通訊協(xié)議相對比較復雜，并且會保持長連接，因此會比較費電。而像是LoRa、ZigBee、NB-IOT這類技術(shù)的通訊協(xié)議簡單報文長度短，且具備多種工作模式，可以根據(jù)應(yīng)用場景調(diào)整工作模式從而實現(xiàn)減低功耗的目的。

單跳的通訊方式是節(jié)點——網(wǎng)關(guān)——云端，也就是說節(jié)點的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)直接上云，不可以在網(wǎng)關(guān)之間進行路由轉(zhuǎn)發(fā)。這種方式單個網(wǎng)關(guān)的信號范圍就是其可以使用的范圍，如果想覆蓋更大或更遠的范圍則只能增加網(wǎng)關(guān)，但是每個網(wǎng)關(guān)需要連接以太網(wǎng)進將數(shù)據(jù)上云，因此網(wǎng)關(guān)的聯(lián)網(wǎng)成本和復雜度較高，需要網(wǎng)關(guān)布設(shè)的地方同時具備電源和網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

多跳通訊方式是節(jié)點——網(wǎng)關(guān)——中繼——云端的架構(gòu)，也就是說數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)關(guān)和中繼之間做路由跳轉(zhuǎn)，最后通一個網(wǎng)關(guān)將多個中繼下終端的數(shù)據(jù)上云。這種多跳方式可以通過增加中繼覆蓋更大或更遠的范圍，并且只需要一個網(wǎng)關(guān)具備數(shù)據(jù)上云能力即可。這樣的話哪些中繼設(shè)備只需要有電源供應(yīng)即可，甚至可以使用電池供電，這樣布設(shè)成本和布設(shè)難度將大大降低。

這種方式最適合的應(yīng)用場景是高壓線路的通訊等范圍大、數(shù)據(jù)量小方面的應(yīng)用，因為一般高壓電基站都是在空曠的田野或山區(qū)中假設(shè)，相聯(lián)網(wǎng)相對比較麻煩，通過多跳通訊只要一個網(wǎng)關(guān)能聯(lián)網(wǎng)上云就可以帶動很多網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)上云。LoRa等通訊都是屬于單跳通訊，ZETA、ZigBee、WIFI、藍牙等通訊是屬于多跳通訊。在使用多跳通訊的時候需要注意的是上云網(wǎng)關(guān)通訊速率的大小直接限制了通過它上云網(wǎng)關(guān)的總通訊速率大小。

在萬物互聯(lián)的時代，不同場景下的各種傳感器如何選擇合適的物聯(lián)網(wǎng)通信方式至關(guān)重要，對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有很大影響。
（責任編輯：fqj）