⑴ 无线通信技术有哪些种类
无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。几种主流无线通信技术：
EnOcean
EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”，这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量，从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后，用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块，实现真正的无数据线，无电源线，无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz频段，传输距离在室外是300 米，室内为30米。
Zigbee
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。Zigbee使用频段为2.4G，868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下，Zigbee的有效传输范围为10-75m。
Z-Wave
Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格， Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz，868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m，室外可超过100m，适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术也是低功耗和低成本的技术，有力地推动着低速率无线个人区域网。
Bluetooth
蓝牙技术主要分为BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree标准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在轻家居领域，主要讨论BLE部分。低功耗蓝牙(BLE)技术是低成本，短距离，可互操作的鲁棒性无线技术，工作在2.4G频段。BLE采用可变连接时间间隔，几毫秒到几秒，利用快速的连接方式，平时可以处于“非连接”状态节省能源，此时链路两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路，因此拥有极低的运行和待机功耗。
⑵ 常见无线通信协议详细介绍
本文主要是给大家梳理一下目前市面上常用的一些无线通讯协议标准，帮助大家了解一下不同的无线网络技术由来和各自特点。
首先说一下IEEE 802.15.4，IEEE 802.15.4是一种技术标准，目前常用的无线通讯协议大多数是在802.15.4标准规定的底层协议基础上，开发的上层协议而演变出来的，它规定了低速率无线个域网 （LR-WPAN）的 物理层 和 媒体访问控制 ，并由 IEEE 802.15 工作组维护，该工作组在2003年定义了该标准。它是 Zigbee 的基础，另外像诸如 ISA100.11a ， WirelessHART ，WIA-PA ， 6LoWPAN 和 SNAP 规范，每个标准规范都是通过开发IEEE 802.15.4中未定义的上层进一步扩展了标准。类似于以上几种协议标准，Lora是基于IEEE802.15.4g标准进行了上层标准的扩展定义，而IEEE802.15.4g是在IEEE802.15.4基础上对物理层和MAC层做了调整。除此之外wifi是基于IEEE802.11b标准创建的一种无线局域网技术，通常使用2.4G UHF或者5G SHF ISM射频频段。IEEE 802.15.1是由 IEEE 制定的一种蓝牙无线通信规范标准，应用于无线个人区域网（WPAN）。可以说原版IEEE802.15.1来源于蓝牙规范并与蓝牙1.1完全兼容使用。
接下来我们详细说一下目前在工业物联网和消费电子领域应用比较广泛的几种无线技术，有ZigBee、WirelessHart、WIA-PA、Lora、WiFi、蓝牙bluetooth、NB-IOT、BeeLPW-T。
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。在工业领域的典型应用是中国油气田生产物联网自动化采集控制设备规范中明确物理层、链路层、网络层采用ZigBee通讯协议，应用层通讯采用A11-GRM通讯协议。
WirelessHART是第一个专门为过程工业而设计的开放的可互操作的无线通讯标准，满足了工业工厂对于可靠、强劲、安全的无线通讯方式的迫切需求。作为HART7技术规范的一部分，除了保持现有HART设备、命令和工具的能力，它增加了HART协议的无线能力。国际电工委员会于2010年4月批准发布了完全国际化的WirelessHART标准IEC 62591（Ed.1.0），是第一个过程自动化领域的无线 传感器 网络国际标准。该网络同样使用运行在2.4GHz频段上的无线电IEEE802.15.4标准，采用直接序列扩频（DSSS）、通信安全与可靠的信道跳频、时分多址同步、网络上设备间延控通信等技术，WirelessHART标准协议主要应用于工厂自动化领域和过程自动化领域，弥补了高可靠、低功耗及低成本的工业无线通信市场的空缺。典型应用以Emerson为例，从2010年就已经开始供应WirelessHART兼容产品，从压力、流量、液位、温度、振动、pH测量等各类仪表变送器到网关节点等，逐渐有了品类齐全的无线类工业仪表产品系列。
WIA-PA标准是具有我国自主知识产权、符合我国工业应用国情的一种无线标准体系，2008年10月，该规范获得了国际电工委员会（IEC）全体成员国96%的投票，成为与Wireless HART被同时承认的两个国际标准化文件之一。WIA-PA同样基于IEEE802.15.4标准，通讯速率250kbps，频段2.4GHz，工业室内通讯距离200m，室外环境可达800m，数据可靠性大于99%，自适应跳频技术，避免干扰，冗余路由技术，自组织修复网络。同时支持HART命令，兼容WirelessHART标准。典型应用是中科院沈阳自动化研究所提供技术支持参与合作的在国内辽河油田、吉林油田、大庆油田、新疆油田等现场的远程油井监测控制系统。
LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线协议，基于IEEE 802.15.4g标准，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。Lora的工作频率在ISM 频段，包括433、868、915 MHz。
WiFi俗称无线宽带，又叫802.11b标准，工作在2.4GHz或者5GHz频段，最高传输速率能达到11Mbps，网络覆盖范围最高可达300m，适合办公室和楼内区域使用。由于WiFi技术在结构上与以太网完全一致，所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中，也能够将已有的宽带业务集成到WLAN中，这样，就可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署WLAN网络，形成无缝覆盖。
蓝牙是一种短距离无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线线缆连接。在制定蓝牙规范之初，就建立了统一全球的目标，向全球公开发布工作频段为全球统一开放的2.4GHz工业、科学和医学（ISM）频段。从目前的应用看，蓝牙体积小、功率低，其应用早已不局限于计算机外设，可以集成到任何数字设备中，尤其是对数据传输速率要求不高的移动设备。蓝牙有几大特点，一是全球范围适用，无需申请许可证，二是同时可传输语音和数据，三是可以建立临时性对等连接，四是具有很好的抗干扰能力。
窄带物联网（NB-IOT）是国际移动通信标准化组织为了应对日渐强烈的物联网需求，制订的一个新的蜂窝物联网的标准（CIOT），这个新标准要实现超强覆盖、超低功耗、超低成本、超大连接。NB-IOT是一个空中接口标准，主要是用在终端与基站之间的约定，包括物理层和数据链路层的一些设计规定。NB-IoT构建于 蜂窝网络 ，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
BeeLPW-T是必创科技聚焦工业场景应用，基于IEEE802.15.4标准自主开发的一种无线通信协议，具有同步精度高、功耗低、网络自恢复等优点。大容量的同步网络节点数量和多跳能力，可为工业现场的网络覆盖及节点架设提供强大的网络协议支撑。该协议具有的天然物联网基因，能以更优的功耗将传感器的感知层数据传输至云端，较往代产品效率提高近四倍。
1、更高速灵敏的反馈
基于高精度的网络同步性能，所有设备可以工作在最优的功耗状态下，保持全网秒级的响应速度，可以满足绝大多数尤其是具有边缘计算能力低功耗设备的需求。
2、更丰富的应用方式
同步网络下的节点，真正实现协同工作，赋予数据在无线应用中时间的属性，无论星型，树状等网络模式，均可满足各种设备密度、覆盖距离的应用要求。
3、更低的维护成本
协议可以随意切换周期采样及大数据采集状态 ，针对不同工况及应用需要，兼容有线状态分析系统的采集需求；时间同步及低功耗设计，在确保网络运行精准的同时，降低了设备的无效工作时间，使得设备整体更加简练、高效。更低的功耗，可改善设备的维护周期，降低维护难度和平均维护成本，为客户提供一个安心可靠并几近无感的防护体验。
最后附表总结一下几种典型无线技术标准的特点区别：
NB--TWIAPA
组网方式基于现有蜂窝组网基于LoRa网关基于Zigbee网关基于无线路由器基于蓝牙Mesh网关基于BeeLPW-T网关基于WIA-PA网关
网络部署方式节点节点+网关
受现场遮挡影响
节点+网关节点+路由器节点-节点节点+中继+网关节点+中继+网关
传输距离远距离，基站覆盖10公里以上远距离，可达十几公里短距离
10-100m
短距离50米10米不含中继200m不含中继200m
单网接入节点容量约20万理论约6万，实际500-5000理论6万，一般200-500个约50个理论6万理论5000通道理论6万，一般200-500个
电池续航理论10年/AA电池理论10年/AA电池理论约2年/AA电池数小时数天理论约2年/AA电池理论约2年/AA电池
成本30-70元30-40元5-15元模块约7-8s小于10元
频段License频段
运营商频段
unLicense频段
Sub-GHZ（433/868/915MHz）
unLicense频段
2.4GHz
2.4G和5G2.4GunLicense频段
2.4GHz
unLicense频段
2.4GHz
传输速度理论160kbps-250kbps
实际小于100kbps
0.3-50kbps理论250kbps，实际小于100kbps2.4G：1-11Mbps
5G：1-500Mbps
1M理论250kbps理论250kbps
网络时延6-10sTBD＜1s＜1s＜1s＜1s＜1s
适合领域户外户外，工厂工厂，室内办公室，工厂移动设备工厂，车间工厂，车间
联网所需时间3 30ms3s10s3s3s
⑶ 网络工程主要学什么 什么是网络工程师
软考中级网络工程师考试是按照考试大纲进行命题，考生需要掌握考试大纲中的相关知识点。以下为大家整理了网络工程师考试大纲：
1.考试目标
通过本考试的合格人员能根据应用部门的要求进行网络系统的规划、设计和网络设备的软硬件安装调试工作，能进行网络系统的运行、维护和管理，能高效、可靠、安全地管理网络资源，作为网络专业人员对系统开发进行技术支持和指导，具有工程师的实际工作能力和业务水平，能指导网络管理员从事网络系统的构建和管理工作。
2.考试要求
（1）熟悉计算机系统的基础知识；
（2）熟悉网络操作系统的基础知识；
（3）理解计算机应用系统的设计和开发方法；
（4）熟悉数据通信的基础知识；
（5）熟悉系统安全和数据安全的基础知识；
（6）掌握网络安全的基本技术和主要的安全协议；
（7）掌握计算机网络体系结构和网络协议的基本原理；
（8）掌握计算机网络有关的标准化知识；
（9）掌握局域网组网技术，理解城域网和广域网基本技术；
（10）掌握计算机网络互联技术；
（11）掌握TCP/IP协议网络的联网方法和网络应用技术；
（12）理解接入网与接入技术；
（13）掌握网络管理的基本原理和操作方法；
（14）熟悉网络系统的性能测试和优化技术，以及可靠性设计技术；
（15）理解网络应用的基本原理和技术；
（16）理解网络新技术及其发展趋势；
（17）了解有关知识产权和互联网的法律法规；
（18）正确阅读和理解本领域的英文资料。
3.考试范围
考试科目1、计算机与网络知识
1.计算机系统知识
1.1硬件知识
1.1.1计算机组成
·计算机部件
·指令系统
·处理器的性能
1.1.2存储器
·存储介质
·主存（类型、容量和性能）
·主存配置（交叉存取、多级主存）
·辅存（容量、性能）
·存储系统（虚拟存储器、高速缓存）
1.1.3输入输出结构和设备
·中断、DMA、通道、SCSI
·I/O接口
·输入输出设备类型和特征
1.2操作系统知识
1.2.1基本概念
·操作系统的功能及分类
·多道程序
·内核和中断控制
·进程和线程
1.2.2处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理
·进程的状态及转换
·进程调度算法
·死锁
·存储管理方案
·文件管理
·作业调度算法
1.3系统管理
1.3.1系统配置技术
·系统构架模式（2层、3层及多层C/S和B/S系统）
·高可用性配置方法
·RAID技术
1.3.2系统性能
·性能设计
·性能指标、性能评估
1.3.3系统可靠性
·可靠性度量
·可靠性设计
·可靠性指标和可靠性评估，RAS
2、系统开发和运行基础知识
2.1系统开发基础知识
2.1.1需求分析和设计
·需求分析和管理
·结构化分析与设计
·面向对象分析与设计
·模块设计、I/O设计、人机界面设计
2.1.2测试评审方法
·测试方法
·评审方法
·测试设计和管理方法（注入故障、系统测试）
2.1.3项目管理基础知识
·制定项目计划
·质量控制计划、管理和评估
·过程管理（PERT图、甘特图、工作分解结构、进度控制、关键路径）
·配置管理
·人员计划和管理
·文档管理（文档规范、变更管理）
·成本管理和风险管理
2.2系统维护
·维护的类型
·维护过程管理
·硬件维护，软件维护
3、网络技术
3.1网络体系结构
3.1.1网络拓扑结构
3.1.2网络分类
·LAN、MAN、WAN
·接入网、主干网
3.1.3 ISO OSI/RM
3.2TCP/IP协议
·应用层协议
·传输层协议（TCP、UDP）
·网络层协议IP
·数据链路层协议
3.3数据通信基础
3.3.1信道特性
3.3.2调制和编码
·ASK、FSK、PSK、QPSK
·抽样定理、PCM
·编码
3.3.3传输技术
·通信方式（单工/半双工/全双工、串行/并行）
·差错控制
·同步控制
·多路复用
3.3.4传输介质
·有线介质
·无线介质
3.3.5线路连接设备（调制解调器、DSU、DCU）
3.3.6物理层
3.4局域网
·IEEE体系结构
·以太网
·网络连接设备
·高速LAN技术
·VLAN
·无线LAN、CSMA/CA
3.5网络互连
·网际互联设备
·交换技术
·接入技术
3.6因特网
·因特网概念
·Internet服务
·电子商务
·电子政务
3.7网络操作系统
·网络操作系统的功能、分类和特点
·网络设备驱动程序（ODI、NDIS）
·Windows2003
·ISA 2004
·RedHat Linux
3.8网络管理
·网络管理的功能域
·网络管理协议
·网络管理命令
·网络管理工具
·网络管理平台
·分布式网络管理
4、网络安全
4.1安全技术与协议
4.1.1保密
·私钥加密体制
·公钥加密体制
4.1.2安全机制
·认证
·数字签名
·完整性
·访问控制
4.1.3安全协议
4.1.4病毒防范和入侵检测
4.2访问控制技术
5、标准化知识
5.1信息系统基础设施标准化
5.1.1标准
·国际标准（ISO、IEC）与美国标准（ANSI）
·标准（GB）
·行业标准与企业标准
5.1.2安全性标准
·信息系统安全措施
·CC标准
·BS7799标准
5.2标准化组织
·国际标准化组织
·美国标准组织
·欧洲标准化组织
·中国标准化委员会
6、信息化基础知识
全球信息化趋势、信息化战略、企业信息化战略和策略
·互联网相关的法律、法规知识
·个人信息保护规则
·远程教育、电子商务、电子政务等基础知识
·企业信息化资源管理基础知识
7、计算机专业英语
·具有工程师所要求的英语阅读水平
·掌握本领域的基本英语词汇
考试科目2：网络系统设计与管理
1.网络系统分析与设计
1.1网络系统的需求分析
1.1.1应用需求分析
·应用需求的调研
·网络应用的分析
1.1.2现有网络系统分析
·现有网络系统结构调研
·现有网络体系结构分析
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
·维护和运行需求
·管理需求（管理策略）
1.2网络系统的设计
1.2.1技术和产品的调研和评估
·收集信息
·采用的技术和产品的比较研究
·采用的技术和设备的比较要点
1.2.2网络系统的设计
·确定协议
·确定拓扑结构
·确定连接（链路的通信性能）
·确定节点（节点的处理能力）
·确定网络的性能
·确定可靠性措施
·确定安全性措施
·结构化布线系统
·网络设备的选择，制定选择标准
·通信子网的设计
·资源子网的设计
1.2.3新网络业务运营计划
1.2.4设计评审
1.3网络系统的构建和测试
1.3.1安装工作
1.3.2测试和评估
1.3.3转换到新网络的工作计划
2．网络系统的运行、维护管理、评价
2.1网络系统的运行和维护
2.1.1用户措施
·用户管理、用户培训、用户协商
2.1.2制定维护和升级的策略和计划
·确定策略
·设备的编制
·审查的时间
·升级的时间
2.1.3维护和升级的实施
·外部合同要点
·内部执行要点
2.1.4备份与数据恢复
·数据的存储与处置
·备份
·数据恢复
2.1.5网络系统的配置管理
·设备管理
·软件管理
·网络配置图
2.2网络系统的管理
2.2.1网络系统的监视
·网络管理协议（SNMP、MIB-2、RMON）
·利用工具监视网络性能
·利用工具监视网络故障
·利用工具监视网络安全（入侵检测系统）
·性能监视的检查点
·安全监视的检查点
2.2.2故障恢复分析
·故障分析要点（LAN监控程序）
·排除故障要点
·故障报告撰写要点
2.2.3系统性能分析
·系统性能要点
2.2.4危害安全的对策
·危害安全情况分析
·入侵检测要点
·对付计算机病毒的要点
2.3网络系统的评价
2.3.1系统评价
·系统能力的限制
·潜在的问题分析
·系统评价要点
2.3.2改进系统的建议
·系统生命周期
·系统经济效益
·系统的可扩充性
3．网络系统实现技术
3.1网络协议
·商用网络协议（SNA/APPN、IPX/SPX、AppleTalk、TCP/IP）
·商务协议（XML、CORBA、COM/DCOM、EJB）
·Web服务（WSDL、SOAP、UDDI）
3.2可靠性设计
·硬件高可靠性技术
·软件高可靠性技术
·系统维护高可靠性技术
·容错技术
·通信质量
·RAID
3.3网络设施
3.3.1 xDSL调制解调器
3.3.2FRAD（帧装配/拆除）、CLAD（信元装配/拆装）
·接口
·功能
3.3.3交换机和路由器的配置
·命令行接口配置
·Web方式访问交换机和路由器
·VLAN配置
·VOIP配置
·路由协议的配置
·广域联网
·DTP、STP、RSTP
3.3.4远程访问服务器
·功能和机制
3.3.5多层交换机功能和机制
3.3.6IP路由器功能和控制
3.4网络应用与服务
3.4.1IP地址
·IPv4、IPv6
·动态分配和静态分配
·DHCP服务器的原理及配置（Windows、Linux）
3.4.2网络系统管理
·网络管理命令
·Linux系统
·Windows系统
·Windows活动目录
·Windows终端服务与远程管理
3.4.3DNS
·URL
·域名解析
·DNS服务器的配置（Windows、Linux）
3.4.4电子邮件服务器配置（Windows、Linux）
3.4.5WWW
·虚拟主机
·WWW服务器配置（Windows、Linux）
·WWW服务器的安全配置
3.4.6代理服务器的配置（Windows、Linux）
3.4.7FTP服务器
·FTP服务器的访问
·FTP服务器的配置（Windows、Linux）
3.4.8网络接入与服务
·HFC、ADSL、FTTx+LAN、WLAN、移动通信
·服务供应商
·因特网广播、电子商务、电子政务
·主机服务提供者、数据中心
3.5网络安全
3.5.1访问控制与防火墙
·ACL命令
·过滤规则
·防火墙配置
3.5.2数字证书
3.5.3 VPN配置
3.5.4 PGP
3.5.5病毒防护
4．网络新技术
4.1光纤网
·无源光网PON（APON、EPON）
4.2无线网
·移动电话系统（WCDMA、CMDA2000、TD-SCDMA）
·微波接入（MMDS LMDS）
·卫星接入
·蓝牙接入
4.3主干网
·IP over
SONET/SDH
·IP over Optical
·IP over DWDM
4.4通信服务
·全天候IP连接服务（租用线路IP）
·IPv6
4.5网络管理
·基于TMN的网络管理
·基于CORBA的网络管理
软考分为计算机软件、计算机网络、计算机应用技术、信息系统和信息服务共5个专业类别，并在各专业类别中分别设置了初、中、高级专业资格考试，网络工程师属于软考中级的一个资格考试。
软考是由人力资源和社会保障部（原人事部）、工业和信息化部（原信息产业部）领导的级考试，其目的是，科学、公正地对全国计算机与软件专业技术人员进行职业资格、专业技术资格认定和专业技术水平测试。
通过软考获得证书的人员，表明其已具备从事相应专业岗位工作的水平和能力，用人单位可根据工作需要从获得证书的人员中择优聘任相应专业技术职务（技术员、助理工程师、工程师、高级工程师）。