对于现代传感器，功耗、唤醒时间、所用的通信协议、传输距离、电池续航能力是影响传感网络发展的关键因素。只有做到低成本、微型化、低功耗、扩展性强和鲁棒性高，传感器在物联网中的作用才会越来越大，越来越多的应用到各个行业的场景中去。

第二 网络构建层

网络构建即是我们所说的“连接”，物联网的设备是通过什么连接到网络的？其实物联网的网络种类繁多，Wi-Fi、蓝牙是我们经常提到并使用的，还有高速的、高频的、低频的、低功耗的等等。完美的物联网连接应该是低功耗、长距离并高带宽（传输大量数据）的，但这种完美的连接并不存在。如何平衡功耗、传输距离和带宽则成为开发人员需要专注的问题。

我们根据功耗、距离和带宽的高低划分，将现有的各种连接方式分为以下三大类：

1）高功耗、长距离、高带宽

要远程发送大量数据，需要很大的功率，一个很好的例子就是智能手机，它可以远程接收和传输大量数据（例如视频），但是你需要1-2天就充一次电。符合这个类别的网络连接包括蜂窝连接和卫星连接。当传感设备在基站的覆盖范围时就可以使用蜂窝网络，但对于诸如海上这种没有基站覆盖的地方，卫星通信就变的非常重要了。

需要长距离通信的物联网设备可以使用GSM、3G或4G蜂窝通信。但目前使用4G发送大量数据的成本还是很高的，而且设备会消耗太多的电量。5G网络出现后将对物联网的发展产生革命性影响，届时5G这个完整统一且庞大的移动通信网络，可以用最快、最可靠和最有效的方式连接数十亿台设备，海量的“物体”将实现无线联网。物联网将会达到超低时延、高效连接、低成本、低功耗、高可靠性、全地域覆盖，将彻底重塑和改变我们的世界。

2）低功耗、短距离、高带宽

为了降低功耗并仍然能发送大量数据，就必须减少传输距离。这一类别包括Wi-Fi、蓝牙和ZigBee，主要应用在物与物的连接中。

i. Wi-Fi：Wi-Fi已经成为家庭环境物联网协议最可靠的选择。由于Wi-Fi已有的基础架构已经非常成熟，因此可以轻松实现大量数据的传输。目前广泛应用于家庭环境和办公环境。WiFi-ah (HaLow) 是IEEE 802.11的低功耗远程版本，可以在低数据速率的远程传感器和控制器场景使用。

ii. 蓝牙：蓝牙是全球2.4GHz个人区域网络最长使用的低功耗传输协议之一。目前是无线耳机、文件传输和无线音箱的首选协议。新的蓝牙版本——蓝牙低功耗（Bluetooth Low-Energy, BLE），专门用于传输较少数据的设备，因此更适合可穿戴设备和健康监护仪器的使用。

iii. ZigBee：与蓝牙相似，是2.4GHz网格局域网（mesh LAN）协议。它非常适合低数据速率和短距离的频繁数据交换（例如家庭或建筑物）的场景中使用，例如灯控制系统和无线温控系统。

3）低功耗、长距离、低带宽

为了在低功耗的情况下进行长距离传输，必须减少发送的数据量。这一类别的连接称为LPWAN（Low-PowerWide-Area Networks, 低功耗广域网），主要包括LoRa、SigFox和NB-IoT三种协议。主要应用在物与主干网络（云）连接的场景中。

i. LoRa：LoRa是一个长距离无线协议，自2013年Semtech公司发布了SX127x系列芯片起，LoRa协议就登上了历史舞台。LoRa的通信距离比ZigBee更远，而通信带宽更小。通过减小带宽，LoRa提高了接收数据的灵敏度，因而LoRa芯片能接受更加微弱的信号，从而达到更远的传输距离。

ii. SigFox：是SigFox公司提出的LPWAN协议，以长距离传输闻名。SigFox使用的是超窄带传输技术（Ultra Narrow Band，UNB），能够以低功耗处理低数据速率传输。它的另一个优点是使用ISM免费频段，因此无需获取许可证，只要设备保持连接，就可以轻松的在窄带频谱上传输数据。SigFox公司在2016年融资1.5亿欧元用于开拓市场，目前有30个国家开始使用SigFox协议，预计2018年国家数会增加到60个。

iii. NB-IoT：窄带物联网（NarrowBand IoT）是目前最广泛讨论的LPWAN协议了。它最大的特点是支持蜂窝连接，即可以与现有的移动通信基站相结合，非常易于部署于现有的无线基站上，因此得到了运营商（例如沃达丰）的支持。最近沃达丰在西班牙推出首个商用的NB-IoT网络，但其他的商用NB-IoT芯片几乎没有，但由于其出色的网络安全性和可靠性，将会成为市场上主流的协议。