几种常见的物联网通讯方式及其技术特点
物联网的设备及通讯方式
物联网的设备及通讯方式
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物联网的设备
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物联网的通讯方式
物联网的设备
传感器设备
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控制器设备
定义：控制器是一种计算机程序，用于控制物联网设备的运行
常见的控制器设备：智能家居控制器、工业控制器、无人机控制器等
应用场景：适用于固定位置之间的通讯牙通讯
Zigbee通讯
LoRa通讯
5G通讯
物联网通讯协议
MQTT：一种轻量级的发布/订阅消息传输协议
CoAP：基于UDP协议的物联网通信协议
LoRaWAN：低功耗广域网（LPWAN）的一种协议
Zigbee：一种低速、短距离、低功耗的无线通信协议
物联网通讯架构
感知层：负责信息采集和短距离传输
网络层：将感知层数据传输到应用层
应用层：处理和管理数据，实现物联网应用
公共技术：标识、解析、安全和隐私保护等
THANK YOU
汇报人：
物联网设备的发展趋势：随着物联网技术的不断发展，控制器设备也在不断升级和完善
功能：控制器可以控制设备的启动、停止、速度等，并收集设备的数据
执行器设备
定义：能够执行命令的设备
类型：电动、气动、液压等
应用：智能家居、工业自动化等领域
通讯方式：无线、有线等
智能家居设备
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智能灯泡：灯光调节、定时开关、节能环保
智能音箱：语音助手、音乐播放器、家居安全监控
智能插座：远程控制、电量统计、安全保护
物联网产品中常见的接口类型和通信方式
USB协议规范1.1——支持USB低速和全速规范（12Mbps） USB协议规范2.0——支持USB高速协议规范(480Mbps) USB协议规范3.0——支持USB超高速协议规范（5Gbps） USB协议规范3.1——支持USB超高速协议规范（10Gbps）
USB设备主要具有以下优点： [1] 1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，而是 在电脑工作时，直接将USB插上使用。 [1] 2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，随身携带大 量数据时，很方便。当然USB硬盘是首要之选了。 [1] 3.标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机 扫描仪，可是有了USB之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑 连接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。 [1] 4.可以连接多个设备。
电平信号：逻辑1(MARK)=-3V～-15V，逻辑0(SPACE)=+3～ +15V
TTL电平， 0V / 5V
传输距离：RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容 负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通 信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小， 通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端 信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰（两条传输线上 的信号同时变大或变小）等问题，因此一般用于20m以内的通 信。
M2M(物对物)需求的几种物联网通讯方式
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
传感技术、嵌入式系统技术和通讯技术是物联网的三个重要组成部分[软件技术，管理系统]，其中，通讯技术是互联网啊各单位之间进行信息传输和交流的物质基础，因为有了通讯技术物联网才能实现与世界的互联，本文主要介绍常用的几种物联网通讯方式。
LoRa全称“Long Rang”,是LPWAN一种成熟的通信技术，是美国公司的一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术，是Semtech公司私有的物理层技术，主要采用的是窄带扩频技术，抗干扰能力强，大大改善了接收灵敏度，在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础。
总体来看，LoRa是为了解决物联网中M2M（物对物）无线通信的需求，主要是在全球免费频段运行，包括433、470、868、915MHZ等非授权频段的低功耗广域接入网技术。
调制方式采用的基于线性调频信号（Chirp）扩频技术，同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术，然后数字信号通过调制Chirp信号，将原始信号频带展宽至Chirp信号的整个线性频谱区间，这样大大增加了通信范围。
通讯协议基于LoRa技术的网络层协议主要是LoRaWAN，定义了网络通信协议和系统架构，LoRaWAN的通信系统网络是星状网结构，主要分为以下三种，第一种：点对点通信，从A点发起，B点接收；第二种：星状网轮询，一点对多点的方式，一个中心点和N个节点，由节点出发，中心点接收然后确认接收完毕，下一个节点继续上传，直到N个节点完成，一个循环周期；第三种：星状网并发，也是一点对多点的通信，不同的是多个节点可以同时与中心点通讯，这就节约了节点的功耗，避免了个别节点的故障而引起网络的瘫痪，网络的稳定性得以提高。
NB-IOTNb-IOT是可与蜂窝网融合眼睛的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。
NB-IOT构建于蜂窝网络之上，只消耗180KHz的频段，可以直接部署于GSM网络，UMTS网络和LTE网络，NB-IOT采用的是授权频带技术，以降低成本，它具有四大优势，一：海量链接的能力，在同一基站的情况下，NB-IOT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数，一个扇区能够支持10万个连接，设备成本降低、设备功耗降低，网络结构得到优化；二：覆盖广，在同样的频段下，NB-IOT 比现有的网络增益提升了20db，相当于提升了100倍的覆盖面积；三：低功耗，NB-IOT借助PSM 和eDRX可实现更长待机，它的终端模块待机时间可长达10年之久；四：低成本，NB-IOT和LoRa 不同，不需要重新建网，射频和天线都是可以复用的，企业预期的模块价格也不会超过5美元。
物联网设备的网络连接技巧(十)
物联网设备的网络连接技巧随着科技的发展，物联网设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是智能家居、智能医疗还是智能交通，都离不开物联网设备的支持。
然而，要想让这些设备正常运行，一个关键的问题就是网络连接。
本文将从Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和LoRa等方面，探讨物联网设备的网络连接技巧。
Wi-Fi连接技巧Wi-Fi是最常见的物联网设备连接方式之一。
要想让物联网设备成功连接Wi-Fi，首先要确保设备处于Wi-Fi覆盖范围内。
其次，需要正确输入Wi-Fi的账号和密码。
在输入时，要注意大小写、特殊符号等细节，以免造成连接失败。
另外，如果Wi-Fi网络采用了MAC地址过滤或者隐藏SSID等安全措施，还需要在路由器设置中进行相应的配置。
蓝牙连接技巧蓝牙连接适用于一些需要短距离通讯的物联网设备，比如蓝牙耳机、手环等。
在连接蓝牙设备时，首先需要确保设备的蓝牙功能处于开启状态，并且处于可被发现的模式。
然后，在手机或电脑的蓝牙设置中搜索并连接设备。
有些设备还需要输入配对码或者确认码进行配对，需要按照设备说明书上的步骤进行操作。
ZigBee连接技巧ZigBee是一种低功耗、短距离通讯的无线网络技术，常用于智能家居等领域。
在连接ZigBee设备时，需要首先配置ZigBee网关，并将其连接至局域网。
然后，通过手机App或者电脑软件，搜索并添加ZigBee设备。
在添加设备时，需要注意设备的重置操作，以确保设备处于可被发现的状态。
LoRa连接技巧LoRa是一种适用于远距离、低功耗的物联网通讯技术，常用于农业、环境监测等领域。
在连接LoRa设备时，首先需要配置LoRa网关，并在网络服务器上注册网关和设备的信息。
然后，将设备与网关进行绑定，并在服务器上配置数据上传的相关参数。
最后，可以通过手机App或者电脑软件，远程监控并管理设备。
总结物联网设备的网络连接技巧千变万化，需要根据具体的设备类型和通讯方式来选择合适的连接方法。
7大常见物联网通信技术特点介绍及应用前景对比-信锐技术
常见物联网通信技术介绍信锐网科技术有限公司前言物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。
其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。
顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网的发展离不开物联网通信技术的发展，物联网的无线通信技术很多，下面对常见的物联网通信技术做一个讲解。
第1章 蓝牙-Bluetooth1.1.概述蓝牙(Bluetooth):是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。
蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。
蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，简称SIG)管理。
蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司，它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。
IEEE将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1，但如今已不再维持该标准。
蓝牙技术联盟负责监督蓝牙规范的开发，管理认证项目，并维护商标权益。
制造商的设备必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以"蓝牙设备"的名义进入市场。
蓝牙技术拥有一套专利网络，可发放给符合标准的设备1.2.蓝牙基本信息传输速率1Mbps~24Mbps工作频段2400-2483.5MHz传输距离1-100m发射功率1-100mw典型应用鼠标、无线耳机、手机、电脑等邻近节点数据交换1.3.传输与应用蓝牙的波段为2400–2483.5MHz(包括防护频带)。
物联网网络层技术
GPRS技术
通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)的简称，缩写GPRS GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代 （3G）移动通讯技术之间。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提 供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通 过 增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换， 这 种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因 为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方 便 容易。GPRS技术特点：传输速率高；接入速度快;可永久连接；丰富的数据业 务；计费更加合理。
4G技术
第四代移动电话行动通信标准(fourth generating of mobile phone mobile communications standards,缩写为4G），指的是第四代移动通信技术。4G是集 3G与WLAN于一体，并能传输高质量视频图像。4G特点：1、通信速度更快； 2、网络频谱更宽；3、通信更加灵活；4、智能性能更高；5、兼容性能更平 滑；6、提供各种增值服务；7、实现更高质量的多媒体通信；8、频率使用效 率更高；9、通信费用更加便宜。
军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。因其特有的无需架设网络 设施、可快速展开、抗毁性强等特点，它是数字人战场通信的首选技术。Ad hoc网络技术已经成为美军战术互联网的核心技术。美军的近期数字电台和无 线互联网控制器等主要通信装备都使用了Ad hoc网络技术。 2、传感器网络
传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来 说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器 的发射功率不可能很大。使用Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方 法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络，可以实现传感器之间和与控制中 心之间的通信。这在爆炸残留物检测等领域具有非常广阔的应用前景。
五种通讯方式比较综述 桑林卫
五种通讯方式比较综述桑林卫随着现代科技的进步，工业生产和家庭生活中的自动化程度逐渐深入。
工厂、住宅和商店中的各种传感器测量和存储相关信息，以一定通讯方式上传至数据中心，在这个过程中，数据的通讯方式和传输过程是十分重要的。
在此背景下，本文介绍现在常见的五种通讯方式，WIFI、LoRa、NB-loT、电力线载波和ZigBee的基本原理和工作特性，深入解析它们的优势和不足之处，为实际生产生活中通讯方式的选择提供参考。
1.不同通讯的简介WIFI全称Wireless Fidelity，即无线保真技术，又称802.11b标准，属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。
该技术使用的是2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属不用许可的无线频段。
它的最大优点就是传输速度较高。
LoRa 是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术1GHz以下的超远距离无线传输方案（Long Range，简称LoRa）。
这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。
其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，这确保了网络连接可靠性。
NB-IoT（Narrow Band Internet of Things），即基于蜂窝的窄带物联网，在网络部署上采用与现有蜂窝基站复用，运行在运营商频段，传输距离较远，速率不大于100kbps。
电力线载波即Power Line Carrier，PLC通信是利用电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
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。
移动物联网的应用场景和技术特点
移动物联网的应用场景和技术特点近年来，移动物联网技术在人们的生活中越来越普及，它为人类带来了诸多便利，同时也为很多企业带来了商机。
本文将从应用场景和技术特点两个方面为大家详细介绍移动物联网。
一、移动物联网的应用场景1. 智能家居智能家居是目前应用最为普遍的物联网领域之一。
随着人们生活水平的提高，对居住条件的要求也越来越高，智能家居因其智能化、便利性得到了广泛的推广。
智能家居主要包括家庭影音、安防系统、智能家居控制系统等多个系统，通过WiFi、蓝牙、ZigBee等多种通信协议，可以实现智能门锁、智能照明、智能家电控制等功能，让我们的生活更加智能化。
2. 智慧城市智慧城市是指依托互联网、物联网、大数据、人工智能等技术，整合城市资源，实现资源共享、优化城市管理、提高市民生活质量的城市。
例如，在交通领域，可以通过无人驾驶技术解决交通拥堵、提高安全性。
在环保领域，可以通过监测大气、水质、噪音等指标，实现智能环保。
在医疗领域，可以通过智能设备实现远程医疗、一键呼叫急救等功能，提高医疗服务的质量。
3. 智慧农业智慧农业是指采用现代信息技术手段，提高农业生产自动化、精细化程度的农业。
通过物联网技术，农民可以及时了解农田的灌溉、施肥、除虫等情况，并进行实时的控制。
同时，也可以通过传感器采集土壤温度、湿度、光照等指标，进行精准的农业管理，提高产量和质量。
二、移动物联网的技术特点1. 多种通讯方式与传统的物联网技术相比，移动物联网技术不仅可以通过蜂窝网络、蓝牙等无线通信手段实现物与物之间的交互，还可以通过WiFi、NFC、ZigBee、LoRa等多种通信协议，扩大了物联网应用的范围。
2. 高可靠性移动物联网技术中的通信协议和网络架构都是为了提高通信可靠性而设计的。
例如，在物联网的通信中，使用了一种类似于TCP的协议——MQTT，它能够保证数据传输的可靠性和实时性。
3. 数据安全性在移动物联网技术中，数据的安全性是非常重要的。
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Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2017, 7(10), 984-993Published Online October 2017 in Hans. /journal/csahttps:///10.12677/csa.2017.710111Several Communication Modes of theInternet of Things and the TechnicalCharacteristicsQin Zhang1,2, Shenglong Yang1, Yumei Wu1, Yang Dai1*1Ministry of Agriculture Key Laboratory of East China Sea & Oceanic Fishery Resources Exploitation andUtilization, East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai2College of Engineering Science and Technology, Shanghai Ocean University, ShanghaiReceived: Oct. 5th, 2017; accepted: Oct. 18th, 2017; published: Oct. 24th, 2017AbstractIn today’s Internet era, the existing wireless communication networks have been developed from the interconnection between people and people or people and things to the interconnection be-tween things and things [1]. Low power wireless communication is one of the main hot spot of to-day’s Internet network technology. With the characteristics of low power consumption and low cost, the low power wireless communication is a good technology to match the application re-quirements of the Internet of things. The low-power wireless communication technologies include the low-power wide area network (WAN) and the low-power local area network (LAN). The low-power wide area network includes LoRa, NB-IOT, Sigfox, Weightless, and the Low-power local area network includes Zigbee and bluetooth 4.0, the technical introduction and the key techniques of each communication are discussed respectively, and the prospect of the low-power network technology is discussed.KeywordsLow Power Consumption, The Internet of Things, Low Power Consumption WAN,Low Power Consumption LAN几种常见的物联网通讯方式及其技术特点张琴1,2，杨胜龙1，伍玉梅1，戴阳1*1中国水产科学研究院东海水产研究所，农业部东海及远洋渔业渔业资源开发利用重点实验室，上海*通讯作者。
张琴 等2上海海洋大学工程学院，上海收稿日期：2017年10月5日；录用日期：2017年10月18日；发布日期：2017年10月24日摘 要在当今万物互联的时代，现有的通信网络已经由人与人、人与物、发展到物与物形成的互联网[1]。
低功耗无线通讯是当今物联网接入网技术的主要热点之一，由于具备低功耗、低成本的特点，可以很好地与物联网应用需求相匹配。
低功耗无线通讯主要分为低功耗广域网和低功耗局域网，本文针对LoRa ，NB-IOT ，Sigfox ，Weightless 的低功耗广域网，和Zigbee ，蓝牙4.0的低功耗局域网，分别从技术简介和关键技术等方面进行讨论，并对未来该技术提出展望。
关键词低功耗，物联网，低功耗广域网，低功耗局域网Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言物联网(Internet of things (IoT))是新一代信息技术的重要组成部分。
信息技术发展到今日，从当初人与人的通信需求已经转向人与物以及物与物之间的互联互通，最终实现万物互联。
传感器技术、嵌入式系统技术和通讯技术是物联网的三个重要组成部分。
其中，传感器技术用于感知世界，对不同的感知对象需要不同种类的传感器完成。
传感器将多种多样的环境信息转化为电信号并进一步数字化，形成计算机能够识别的二进制数据；嵌入式系统技术用于协调和控制各部分的工作，物联网单元在嵌入式系统的控制下完成信号的采集、存储与传输；通讯技术是互联网各单位之间进行信息传输和交流的物质基础。
没有通讯技术，物联网就不能“联”，也就不能构成“网”。
针对物联网的特点，低功耗广域网和低功耗局域网应运而生。
目前，全球范围内主要形成两大技术阵营，在智能家居、工业的数据采集等局域网的场合下，一般采用的是短距离通信技术，如Zigbee 和蓝牙4.0。
对于范围较广，距离较远的连接，就会采用远距离的通信技术，包括LoRa ，NB-IoT ，Sigfox ，Weightless ，这些技术虽然特点各异，但都面向满足物联网低成本、低功耗、大量连接的需求。
本文主要是介绍常见的几种物联网通讯方式。
2. 低功耗广域网技术低功耗广域网(low-power Wide-Area Network (LPWAN))是为了满足越来越多远距离物联网设备的连接要求，即为了物联网应用中的M2M 通信场景而优化，发展的一项新技术。
LPWAN 具有低功耗，远距离，低运维成本等特点，可以真正的实现大区域物联网低成本全覆盖，在未来的智慧城市的建设发展过程中，LPWAN 的应用将会越来越多。
下面介绍的是LPWAN 中几种典型的无线技术。
张琴等2.1. LoRa2.1.1. 技术简介LoRa的全称是“Long Rang”，是LPWAN一种成熟的通信技术，是美国(Semtech)公司的一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术，是Semtech公司的私有物理层技术，主要采用的是窄带扩频技术，抗干扰能力强，大大的改善了接收灵敏度，在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础[1]。
2015年3月建立了LoRa全球技术联盟，LoRa联盟是一个开放的，非营利性协会，其成员包括多国的电信运营商、设备制造商、传感器生产商、半导体公司、系统集成商。
联盟成员之间分享知识和技术，为了共同开展LoRaWAN标准的制定，并通过构建生态系统的方式推动LoRa的推广与普及。
目前来看，LoRa网络已经在世界多个地点进行试点，最新公布的数据，已经有17个国家公开宣布了建网计划，120多个城市地区拥有正在运行的LoRa网络，例如美国、法国、德国、澳大利亚、印度等等，而荷兰、瑞士、韩国更是部署或者计划部署覆盖全国的LoRa网络。
国外正在如火如荼的进行着，国内则有点冷清，LoRa的应用似乎并不多，可看到的公开应用是国内AUGTEK公司在京杭大运河开展的LoRa 网络建设，据了解目前已经完成江苏段的全线覆盖。
总体看来，LoRa是为了解决物联网中M2M (物对物)无线通信的需求，主要是在全球免费频段运行，包括433、470、868、915 MHz等非授权频段的低功耗广域接入网技术。
2.1.2. 关键技术1) LoRa调制方式LoRa技术采用的是基于线性调频信号(Chirp)扩频技术，同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术[2]，然后数字信号通过调制Chirp信号，将原始信号频带展宽至Chirp信号的整个线性频谱区间，这样大大增加了通信范围。
此前，扩频调制技术具有通信距离远和高鲁棒性的特点，在军事和航天通信领域得了广泛的运用，这是第一次运用在商业用途，达到了意想不到的效果。
而且随着LoRa的引入，嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。
高的时间带宽积和非常宽的频带是LoRa调制方式的显著优点，拥有高的时间带宽积(BT > 1)可以避免无线电信号遭受带内和带外的干扰，足够宽带的调制利于抵抗室内传播的多径衰落[1]。
Lora调制拥有六个可调的扩频因子(SF)，分别是SF = 7、8、9、10、11、12，当扩频因子发生变化的时候，有效的数据率也会随之发生变化。
多个不同的扩展信号可以在同一个频带内传播，相互不会干扰，不仅提高了频谱效率而且不会降低通信性能。
2) LoRa通信协议基于LoRa技术的网络层协议主要是LoRaWAN，定义了网络通信协议和系统架构，LoRaWAN的通信系统网络是星状网架构。
主要分为以下三种[2]，第一个，点对点通信，就是A点发起，B点接收。
第二个，星状网轮询，一点对多点的方式，一个中心点和N个节点，由节点出发，中心点接收然后确认接收完成，下一个节点继续上传，直到N个节点完成，这算一个循环周期。
第三个，星状网并发，也是一点对多点的通信，不同的是多个节点可以同时与中心点通讯，这样就节约了节点的功耗，避免了个别节点的故障而引起网络的瘫痪，网络的稳定性得到了提高。
2.1.3. LoRa的应用LoRa无线技术使用全球免费频段，基站或者网关有很强的穿透能力，在郊区连接传感器的距离可以达到15~30 km。