简析无线通讯协定，谁才是物联网下的宠儿？

IEEE 802.15.4的核心标准支援长达10公尺的发射距离，传输速率为250kbit/s，且可以运作于千兆赫以下的免执照频段和2.4Ghz频段。6LowPAN将一组上层通讯协定加入与网际网路通讯协定(Internet Protocol, IP)相容的IEEE 802.15.4核心标准，同时允许来自云端以IP为基础的标准通讯，以使用如TCP、HTTP、COAP与MQTT这类标准来与物联网边缘装置连线。为了将花在物联网资料传输上的通讯协定的系统开支降到最低，6LowPAN采用标头压缩与其他资料封装技术。

为增加节点与闸道的最大距离，6LowPAN支援网状网路(Mesh Network)连线功能。透过网状网路拓扑，离闸道太远以至无法连线的节点得以透过距离较近的实体装置来中继封包，直到其中的一个节点能直接与闸道连线为止。因为网状网路连线功能会动态分析网路的可路由机制，因此网状网路会自动设定新的装置，这样一来，网状网路就可以运用系统已得知的使用模式。

建置于6LowPAN之上的Thread通讯协定于2014年推出，提供进一步的物联网功能，例如验证与加密，借以提升整体安全性。然而，在多数情况下，简易的软体升级可让Thread在支援IEEE 802.15.4的装置上执行，例如创立Thread Group的芯科实验室(Silicon Labs)所制造的装置。

虽然IEEE 802.15.4已成为各种物联网导向网路通讯协定的核心基础架构，但是蓝牙也是一个要考量的主要标准。由于智慧型手机、平板电脑与笔记型电脑普遍使用蓝牙，因此可提供透过应用程式控制与设定物联网装置的重要机制。

此外，多亏了对蓝牙标准的强化，蓝牙也成为了物联网应用的主要通讯协定，且无须依赖智慧型手机连线能力。导入低功耗蓝牙技术的支援模式可大幅降低传输小量资料的耗电量，使短距网路通讯协定更适用于物联网方面的应用。

今年预计将会新增进一步功能变更，能将一般的发射距离延长四倍，以减低位元速率来换取更长的距离。这个具有调适性的通讯协定可让距离较近的节点群运用更高的位元速率，最多可达低功耗蓝牙1Mbit/s标准频宽的两倍。

网状网路连线功能预计可改善蓝牙装置远距离的通讯能力。针对蓝牙所规划的网状网路连线功能，会根据2013年发布的4.1版Scatternet概念进行延伸。

Scatternet让每个节点能够在主要和从属模式间切换，使封包能传送至其他从属或主要节点，以达到与目的收发器连线的目的。此外，近期的蓝牙通讯协定变更，能够和6LowPAN无线通讯协定装置进行互动，从而延伸了网状网路的覆盖范围。

标榜高资料速率Wi-Fi也来分一杯羹

最后来谈谈Wi-Fi这个可进一步应用于物联网的选择。相较于大多数物联网通讯协定，现有的Wi-Fi版本能支援较高的资料速率，适用于建筑物安全监控的影像传输等应用。负责Wi-Fi通讯协定的IEEE工作小组现正着手研发IEEE 802.11ah版本，此版本将大幅降低耗电量，且能以降低资料速率来延长传输范围，在每个频道100kbit/s的速率下，有效距离超过1公里。

无线物联网领域中的各项发展，造就了丰富且适用于不同目标市场的通讯协定选项。其中必定有一个选项能完美符合应用项目的需求。