⑴ 無線通信技術有哪些種類
無線通信(Wireless communication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。在移動中實現的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信。幾種主流無線通信技術：
EnOcean
EnOcean無線通信標准被採納為國際標准「ISO/IEC 14543-3-10」，這也是世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標准。EnOcean能量採集模塊能夠採集周圍環境產生的能量，從光、熱、電波、振 動、人體動作等獲得微弱電力。這些能量經過處理以後，用來供給EnOcean超低功耗的無線通訊模塊，實現真正的無數據線，無電源線，無電池的通訊系統。 EnOcean無線標准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz頻段，傳輸距離在室外是300 米，室內為30米。
Zigbee
Zigbee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。Zigbee使用頻段為2.4G，868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下，Zigbee的有效傳輸范圍為10-75m。
Z-Wave
Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導的無線組網規格， Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通信技術。工作頻帶為908.42MHz，868.42MHz信號的有效覆蓋范圍在室內是30m，室外可超過100m，適合於窄帶寬應用場合。Z-Wave技術也是低功耗和低成本的技術，有力地推動著低速率無線個人區域網。
Bluetooth
藍牙技術主要分為BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree標准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在輕家居領域，主要討論BLE部分。低功耗藍牙(BLE)技術是低成本，短距離，可互操作的魯棒性無線技術，工作在2.4G頻段。BLE採用可變連接時間間隔，幾毫秒到幾秒，利用快速的連接方式，平時可以處於「非連接」狀態節省能源，此時鏈路兩端相互間只是知曉對方，只有在必要時才開啟鏈路，然後在盡可能短的時間內關閉鏈路，因此擁有極低的運行和待機功耗。
⑵ 常見無線通信協議詳細介紹
本文主要是給大家梳理一下目前市面上常用的一些無線通訊協議標准，幫助大家了解一下不同的無線網路技術由來和各自特點。
首先說一下IEEE 802.15.4，IEEE 802.15.4是一種技術標准，目前常用的無線通訊協議大多數是在802.15.4標准規定的底層協議基礎上，開發的上層協議而演變出來的，它規定了低速率無線個域網 （LR-WPAN）的 物理層 和 媒體訪問控制 ，並由 IEEE 802.15 工作組維護，該工作組在2003年定義了該標准。它是 Zigbee 的基礎，另外像諸如 ISA100.11a ， WirelessHART ，WIA-PA ， 6LoWPAN 和 SNAP 規范，每個標准規范都是通過開發IEEE 802.15.4中未定義的上層進一步擴展了標准。類似於以上幾種協議標准，Lora是基於IEEE802.15.4g標准進行了上層標準的擴展定義，而IEEE802.15.4g是在IEEE802.15.4基礎上對物理層和MAC層做了調整。除此之外wifi是基於IEEE802.11b標准創建的一種無線區域網技術，通常使用2.4G UHF或者5G SHF ISM射頻頻段。IEEE 802.15.1是由 IEEE 制定的一種藍牙無線通信規范標准，應用於無線個人區域網（WPAN）。可以說原版IEEE802.15.1來源於藍牙規范並與藍牙1.1完全兼容使用。
接下來我們詳細說一下目前在工業物聯網和消費電子領域應用比較廣泛的幾種無線技術，有ZigBee、WirelessHart、WIA-PA、Lora、WiFi、藍牙bluetooth、NB-IOT、BeeLPW-T。
ZigBee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議。根據國際標准規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域，可以嵌入各種設備。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網路層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。在工業領域的典型應用是中國油氣田生產物聯網自動化採集控制設備規范中明確物理層、鏈路層、網路層採用ZigBee通訊協議，應用層通訊採用A11-GRM通訊協議。
WirelessHART是第一個專門為過程工業而設計的開放的可互操作的無線通訊標准，滿足了工業工廠對於可靠、強勁、安全的無線通訊方式的迫切需求。作為HART7技術規范的一部分，除了保持現有HART設備、命令和工具的能力，它增加了HART協議的無線能力。國際電工委員會於2010年4月批准發布了完全國際化的WirelessHART標准IEC 62591（Ed.1.0），是第一個過程自動化領域的無線 感測器 網路國際標准。該網路同樣使用運行在2.4GHz頻段上的無線電IEEE802.15.4標准，採用直接序列擴頻（DSSS）、通信安全與可靠的信道跳頻、時分多址同步、網路上設備間延控通信等技術，WirelessHART標准協議主要應用於工廠自動化領域和過程自動化領域，彌補了高可靠、低功耗及低成本的工業無線通信市場的空缺。典型應用以Emerson為例，從2010年就已經開始供應WirelessHART兼容產品，從壓力、流量、液位、溫度、振動、pH測量等各類儀表變送器到網關節點等，逐漸有了品類齊全的無線類工業儀表產品系列。
WIA-PA標準是具有我國自主知識產權、符合我國工業應用國情的一種無線標准體系，2008年10月，該規范獲得了國際電工委員會（IEC）全體成員國96%的投票，成為與Wireless HART被同時承認的兩個國際標准化文件之一。WIA-PA同樣基於IEEE802.15.4標准，通訊速率250kbps，頻段2.4GHz，工業室內通訊距離200m，室外環境可達800m，數據可靠性大於99%，自適應跳頻技術，避免干擾，冗餘路由技術，自組織修復網路。同時支持HART命令，兼容WirelessHART標准。典型應用是中科院沈陽自動化研究所提供技術支持參與合作的在國內遼河油田、吉林油田、大慶油田、新疆油田等現場的遠程油井監測控制系統。
LoRa是semtech公司創建的低功耗區域網無線協議，基於IEEE 802.15.4g標准，它最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線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信距離擴大3-5倍。Lora的工作頻率在ISM 頻段，包括433、868、915 MHz。
WiFi俗稱無線寬頻，又叫802.11b標准，工作在2.4GHz或者5GHz頻段，最高傳輸速率能達到11Mbps，網路覆蓋范圍最高可達300m，適合辦公室和樓內區域使用。由於WiFi技術在結構上與乙太網完全一致，所以能夠將WLAN集成到已有的寬頻網路中，也能夠將已有的寬頻業務集成到WLAN中，這樣，就可以利用已有的寬頻有線接入資源，迅速地部署WLAN網路，形成無縫覆蓋。
藍牙是一種短距離無線通信的技術規范，它最初的目標是取代現有的掌上電腦、行動電話等各種數字設備上的有線線纜連接。在制定藍牙規范之初，就建立了統一全球的目標，向全球公開發布工作頻段為全球統一開放的2.4GHz工業、科學和醫學（ISM）頻段。從目前的應用看，藍牙體積小、功率低，其應用早已不局限於計算機外設，可以集成到任何數字設備中，尤其是對數據傳輸速率要求不高的移動設備。藍牙有幾大特點，一是全球范圍適用，無需申請許可證，二是同時可傳輸語音和數據，三是可以建立臨時性對等連接，四是具有很好的抗干擾能力。
窄帶物聯網（NB-IOT）是國際移動通信標准化組織為了應對日漸強烈的物聯網需求，制訂的一個新的蜂窩物聯網的標准（CIOT），這個新標准要實現超強覆蓋、超低功耗、超低成本、超大連接。NB-IOT是一個空中介面標准，主要是用在終端與基站之間的約定，包括物理層和數據鏈路層的一些設計規定。NB-IoT構建於 蜂窩網路 ，只消耗大約180kHz的帶寬，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。
BeeLPW-T是必創科技聚焦工業場景應用，基於IEEE802.15.4標准自主開發的一種無線通信協議，具有同步精度高、功耗低、網路自恢復等優點。大容量的同步網路節點數量和多跳能力，可為工業現場的網路覆蓋及節點架設提供強大的網路協議支撐。該協議具有的天然物聯網基因，能以更優的功耗將感測器的感知層數據傳輸至雲端，較往代產品效率提高近四倍。
1、更高速靈敏的反饋
基於高精度的網路同步性能，所有設備可以工作在最優的功耗狀態下，保持全網秒級的響應速度，可以滿足絕大多數尤其是具有邊緣計算能力低功耗設備的需求。
2、更豐富的應用方式
同步網路下的節點，真正實現協同工作，賦予數據在無線應用中時間的屬性，無論星型，樹狀等網路模式，均可滿足各種設備密度、覆蓋距離的應用要求。
3、更低的維護成本
協議可以隨意切換周期采樣及大數據採集狀態 ，針對不同工況及應用需要，兼容有線狀態分析系統的採集需求；時間同步及低功耗設計，在確保網路運行精準的同時，降低了設備的無效工作時間，使得設備整體更加簡練、高效。更低的功耗，可改善設備的維護周期，降低維護難度和平均維護成本，為客戶提供一個安心可靠並幾近無感的防護體驗。
最後附表總結一下幾種典型無線技術標準的特點區別：
NB--TWIAPA
組網方式基於現有蜂窩組網基於LoRa網關基於Zigbee網關基於無線路由器基於藍牙Mesh網關基於BeeLPW-T網關基於WIA-PA網關
網路部署方式節點節點+網關
受現場遮擋影響
節點+網關節點+路由器節點-節點節點+中繼+網關節點+中繼+網關
傳輸距離遠距離，基站覆蓋10公里以上遠距離，可達十幾公里短距離
10-100m
短距離50米10米不含中繼200m不含中繼200m
單網接入節點容量約20萬理論約6萬，實際500-5000理論6萬，一般200-500個約50個理論6萬理論5000通道理論6萬，一般200-500個
電池續航理論10年/AA電池理論10年/AA電池理論約2年/AA電池數小時數天理論約2年/AA電池理論約2年/AA電池
成本30-70元30-40元5-15元模塊約7-8s小於10元
頻段License頻段
運營商頻段
unLicense頻段
Sub-GHZ（433/868/915MHz）
unLicense頻段
2.4GHz
2.4G和5G2.4GunLicense頻段
2.4GHz
unLicense頻段
2.4GHz
傳輸速度理論160kbps-250kbps
實際小於100kbps
0.3-50kbps理論250kbps，實際小於100kbps2.4G：1-11Mbps
5G：1-500Mbps
1M理論250kbps理論250kbps
網路時延6-10sTBD＜1s＜1s＜1s＜1s＜1s
適合領域戶外戶外，工廠工廠，室內辦公室，工廠移動設備工廠，車間工廠，車間
聯網所需時間3 30ms3s10s3s3s
⑶ 網路工程主要學什麼 什麼是網路工程師
軟考中級網路工程師考試是按照考試大綱進行命題，考生需要掌握考試大綱中的相關知識點。以下為大家整理了網路工程師考試大綱：
1.考試目標
通過本考試的合格人員能根據應用部門的要求進行網路系統的規劃、設計和網路設備的軟硬體安裝調試工作，能進行網路系統的運行、維護和管理，能高效、可靠、安全地管理網路資源，作為網路專業人員對系統開發進行技術支持和指導，具有工程師的實際工作能力和業務水平，能指導網路管理員從事網路系統的構建和管理工作。
2.考試要求
（1）熟悉計算機系統的基礎知識；
（2）熟悉網路操作系統的基礎知識；
（3）理解計算機應用系統的設計和開發方法；
（4）熟悉數據通信的基礎知識；
（5）熟悉系統安全和數據安全的基礎知識；
（6）掌握網路安全的基本技術和主要的安全協議；
（7）掌握計算機網路體系結構和網路協議的基本原理；
（8）掌握計算機網路有關的標准化知識；
（9）掌握區域網組網技術，理解城域網和廣域網基本技術；
（10）掌握計算機網路互聯技術；
（11）掌握TCP/IP協議網路的聯網方法和網路應用技術；
（12）理解接入網與接入技術；
（13）掌握網路管理的基本原理和操作方法；
（14）熟悉網路系統的性能測試和優化技術，以及可靠性設計技術；
（15）理解網路應用的基本原理和技術；
（16）理解網路新技術及其發展趨勢；
（17）了解有關知識產權和互聯網的法律法規；
（18）正確閱讀和理解本領域的英文資料。
3.考試范圍
考試科目1、計算機與網路知識
1.計算機系統知識
1.1硬體知識
1.1.1計算機組成
·計算機部件
·指令系統
·處理器的性能
1.1.2存儲器
·存儲介質
·主存（類型、容量和性能）
·主存配置（交叉存取、多級主存）
·輔存（容量、性能）
·存儲系統（虛擬存儲器、高速緩存）
1.1.3輸入輸出結構和設備
·中斷、DMA、通道、SCSI
·I/O介面
·輸入輸出設備類型和特徵
1.2操作系統知識
1.2.1基本概念
·操作系統的功能及分類
·多道程序
·內核和中斷控制
·進程和線程
1.2.2處理機管理、存儲管理、設備管理、文件管理
·進程的狀態及轉換
·進程調度演算法
·死鎖
·存儲管理方案
·文件管理
·作業調度演算法
1.3系統管理
1.3.1系統配置技術
·系統構架模式（2層、3層及多層C/S和B/S系統）
·高可用性配置方法
·RAID技術
1.3.2系統性能
·性能設計
·性能指標、性能評估
1.3.3系統可靠性
·可靠性度量
·可靠性設計
·可靠性指標和可靠性評估，RAS
2、系統開發和運行基礎知識
2.1系統開發基礎知識
2.1.1需求分析和設計
·需求分析和管理
·結構化分析與設計
·面向對象分析與設計
·模塊設計、I/O設計、人機界面設計
2.1.2測試評審方法
·測試方法
·評審方法
·測試設計和管理方法（注入故障、系統測試）
2.1.3項目管理基礎知識
·制定項目計劃
·質量控制計劃、管理和評估
·過程管理（PERT圖、甘特圖、工作分解結構、進度控制、關鍵路徑）
·配置管理
·人員計劃和管理
·文檔管理（文檔規范、變更管理）
·成本管理和風險管理
2.2系統維護
·維護的類型
·維護過程管理
·硬體維護，軟體維護
3、網路技術
3.1網路體系結構
3.1.1網路拓撲結構
3.1.2網路分類
·LAN、MAN、WAN
·接入網、主幹網
3.1.3 ISO OSI/RM
3.2TCP/IP協議
·應用層協議
·傳輸層協議（TCP、UDP）
·網路層協議IP
·數據鏈路層協議
3.3數據通信基礎
3.3.1信道特性
3.3.2調制和編碼
·ASK、FSK、PSK、QPSK
·抽樣定理、PCM
·編碼
3.3.3傳輸技術
·通信方式（單工/半雙工/全雙工、串列/並行）
·差錯控制
·同步控制
·多路復用
3.3.4傳輸介質
·有線介質
·無線介質
3.3.5線路連接設備（數據機、DSU、DCU）
3.3.6物理層
3.4區域網
·IEEE體系結構
·乙太網
·網路連接設備
·高速LAN技術
·VLAN
·無線LAN、CSMA/CA
3.5網路互連
·網際互聯設備
·交換技術
·接入技術
3.6網際網路
·網際網路概念
·Internet服務
·電子商務
·電子政務
3.7網路操作系統
·網路操作系統的功能、分類和特點
·網路設備驅動程序（ODI、NDIS）
·Windows2003
·ISA 2004
·RedHat Linux
3.8網路管理
·網路管理的功能域
·網路管理協議
·網路管理命令
·網路管理工具
·網路管理平台
·分布式網路管理
4、網路安全
4.1安全技術與協議
4.1.1保密
·私鑰加密體制
·公鑰加密體制
4.1.2安全機制
·認證
·數字簽名
·完整性
·訪問控制
4.1.3安全協議
4.1.4病毒防範和入侵檢測
4.2訪問控制技術
5、標准化知識
5.1信息系統基礎設施標准化
5.1.1標准
·國際標准（ISO、IEC）與美國標准（ANSI）
·標准（GB）
·行業標准與企業標准
5.1.2安全性標准
·信息系統安全措施
·CC標准
·BS7799標准
5.2標准化組織
·國際標准化組織
·美國標准組織
·歐洲標准化組織
·中國標准化委員會
6、信息化基礎知識
全球信息化趨勢、信息化戰略、企業信息化戰略和策略
·互聯網相關的法律、法規知識
·個人信息保護規則
·遠程教育、電子商務、電子政務等基礎知識
·企業信息化資源管理基礎知識
7、計算機專業英語
·具有工程師所要求的英語閱讀水平
·掌握本領域的基本英語詞彙
考試科目2：網路系統設計與管理
1.網路系統分析與設計
1.1網路系統的需求分析
1.1.1應用需求分析
·應用需求的調研
·網路應用的分析
1.1.2現有網路系統分析
·現有網路系統結構調研
·現有網路體系結構分析
1.1.3需求分析
·功能需求
·通信需求
·性能需求
·可靠性需求
·安全需求
·維護和運行需求
·管理需求（管理策略）
1.2網路系統的設計
1.2.1技術和產品的調研和評估
·收集信息
·採用的技術和產品的比較研究
·採用的技術和設備的比較要點
1.2.2網路系統的設計
·確定協議
·確定拓撲結構
·確定連接（鏈路的通信性能）
·確定節點（節點的處理能力）
·確定網路的性能
·確定可靠性措施
·確定安全性措施
·結構化布線系統
·網路設備的選擇，制定選擇標准
·通信子網的設計
·資源子網的設計
1.2.3新網路業務運營計劃
1.2.4設計評審
1.3網路系統的構建和測試
1.3.1安裝工作
1.3.2測試和評估
1.3.3轉換到新網路的工作計劃
2．網路系統的運行、維護管理、評價
2.1網路系統的運行和維護
2.1.1用戶措施
·用戶管理、用戶培訓、用戶協商
2.1.2制定維護和升級的策略和計劃
·確定策略
·設備的編制
·審查的時間
·升級的時間
2.1.3維護和升級的實施
·外部合同要點
·內部執行要點
2.1.4備份與數據恢復
·數據的存儲與處置
·備份
·數據恢復
2.1.5網路系統的配置管理
·設備管理
·軟體管理
·網路配置圖
2.2網路系統的管理
2.2.1網路系統的監視
·網路管理協議（SNMP、MIB-2、RMON）
·利用工具監視網路性能
·利用工具監視網路故障
·利用工具監視網路安全（入侵檢測系統）
·性能監視的檢查點
·安全監視的檢查點
2.2.2故障恢復分析
·故障分析要點（LAN監控程序）
·排除故障要點
·故障報告撰寫要點
2.2.3系統性能分析
·系統性能要點
2.2.4危害安全的對策
·危害安全情況分析
·入侵檢測要點
·對付計算機病毒的要點
2.3網路系統的評價
2.3.1系統評價
·系統能力的限制
·潛在的問題分析
·系統評價要點
2.3.2改進系統的建議
·系統生命周期
·系統經濟效益
·系統的可擴充性
3．網路系統實現技術
3.1網路協議
·商用網路協議（SNA/APPN、IPX/SPX、AppleTalk、TCP/IP）
·商務協議（XML、CORBA、COM/DCOM、EJB）
·Web服務（WSDL、SOAP、UDDI）
3.2可靠性設計
·硬體高可靠性技術
·軟體高可靠性技術
·系統維護高可靠性技術
·容錯技術
·通信質量
·RAID
3.3網路設施
3.3.1 xDSL數據機
3.3.2FRAD（幀裝配/拆除）、CLAD（信元裝配/拆裝）
·介面
·功能
3.3.3交換機和路由器的配置
·命令行介面配置
·Web方式訪問交換機和路由器
·VLAN配置
·VOIP配置
·路由協議的配置
·廣域聯網
·DTP、STP、RSTP
3.3.4遠程訪問伺服器
·功能和機制
3.3.5多層交換機功能和機制
3.3.6IP路由器功能和控制
3.4網路應用與服務
3.4.1IP地址
·IPv4、IPv6
·動態分配和靜態分配
·DHCP伺服器的原理及配置（Windows、Linux）
3.4.2網路系統管理
·網路管理命令
·Linux系統
·Windows系統
·Windows活動目錄
·Windows終端服務與遠程管理
3.4.3DNS
·URL
·域名解析
·DNS伺服器的配置（Windows、Linux）
3.4.4電子郵件伺服器配置（Windows、Linux）
3.4.5WWW
·虛擬主機
·WWW伺服器配置（Windows、Linux）
·WWW伺服器的安全配置
3.4.6代理伺服器的配置（Windows、Linux）
3.4.7FTP伺服器
·FTP伺服器的訪問
·FTP伺服器的配置（Windows、Linux）
3.4.8網路接入與服務
·HFC、ADSL、FTTx+LAN、WLAN、移動通信
·服務供應商
·網際網路廣播、電子商務、電子政務
·主機服務提供者、數據中心
3.5網路安全
3.5.1訪問控制與防火牆
·ACL命令
·過濾規則
·防火牆配置
3.5.2數字證書
3.5.3 VPN配置
3.5.4 PGP
3.5.5病毒防護
4．網路新技術
4.1光纖網
·無源光網PON（APON、EPON）
4.2無線網
·行動電話系統（WCDMA、CMDA2000、TD-SCDMA）
·微波接入（MMDS LMDS）
·衛星接入
·藍牙接入
4.3主幹網
·IP over
SONET/SDH
·IP over Optical
·IP over DWDM
4.4通信服務
·全天候IP連接服務（租用線路IP）
·IPv6
4.5網路管理
·基於TMN的網路管理
·基於CORBA的網路管理
軟考分為計算機軟體、計算機網路、計算機應用技術、信息系統和信息服務共5個專業類別，並在各專業類別中分別設置了初、中、高級專業資格考試，網路工程師屬於軟考中級的一個資格考試。
軟考是由人力資源和社會保障部（原人事部）、工業和信息化部（原信息產業部）領導的級考試，其目的是，科學、公正地對全國計算機與軟體專業技術人員進行職業資格、專業技術資格認定和專業技術水平測試。
通過軟考獲得證書的人員，表明其已具備從事相應專業崗位工作的水平和能力，用人單位可根據工作需要從獲得證書的人員中擇優聘任相應專業技術職務（技術員、助理工程師、工程師、高級工程師）。