无线网络是指通过无线电磁波进行数据传输的网络。其实我们每天都生活在各种电磁波的覆盖下，但是我们却很少能够感知到它。
嵌入式是一个很泛的专业，如果不是专门做底层通信开发或是通信专业人士，基本上也很少嵌入式开发人员会去关注无线通信的原理和机制。
出现这一现象，我觉得主要的原因有：
生活中我们接触到的多数是消费级无线产品，比如广播，电视，手机，平板电脑，无线鼠标、无线键盘、无线耳机、家用遥控等等。
在工业或是特殊行业使用比较多的有：应急与救援中的对讲，智慧停车中的地磁车位状态检测，智能抄表，环境检测与监控，汽车胎压检测等等。
按照覆盖范围，无线网络可以分为广域网，城域网，局域网和个域网。
它们中间有些是重叠的。比如无线城域网中的WiMAX,它与LTE和5G有重叠部分，目前它只在韩国，俄罗斯，巴西等地方使用，随着LTE和5G的不断部署，WiMAX可能还会逐渐地减少。
无线频率是一种稀缺资源，每个国家和地区允许使用的频段会存在一些差异。同样是4G模块，每个地方所使用的通信信道也存在一些差异。
我们的设备如果要出口到国外，都需要符合国外当地的无线规范。常见的认证有：
无线网络信号，按频率高低可以划分为：
(4)频率与波长的关系
无线通信，实际是通过电磁波进行信息交互的通信，其中频率与波长的关系为：
速度 = 频率 × 波长c = f × λ
c 是光速，f 是电磁波的频率， λ 是电磁波的波长;
光速不变，频率与波长成反比。
在实际应用中，频率越高，穿透能力就越弱，传输距离就越短，但可以提供更大的带宽。传输距离与传输带宽之间存在较大制约。
比较直观的体验是家里的无线路由器，有些路由器它可以支持2.4G和5G频段。当只使用5G频段时，会发现WiFi的信号比使用2.4G频段较弱一些。
这里的以太网是指Ethernet，也就是有线网络。
与以太网相比较，无线网的优点有：
与以太网相比较，无线网需要面对的难点：
这里主要描述以太网和无线Wifi网络在开发上的区别。
以太网和无线Wifi网络，它们都是使用TCP/IP协议栈，它们主要的区别在于物理层和数据链路层。
它们在协议栈的网络层，传输层，应用层是一样的，如果你是做应用软件开发，那么基本上也感知不到它们有什么区别。
从应用软件开发的角度看，主要是需要注意网络延迟与带宽限制上的区别。
无线电磁波除了可以作为通信使用，还可以在其它领域使用，比如激光，雷达测距测速等领域
在测距领域的应用，可以参考文章《超声波、毫米波、ToF激光雷达——在低功耗场景的应用选型》
这里我们主要介绍在无线网络通信上的使用。
这里说的移动蜂窝网络，指的是目前我们手机上使用的4G/5G网络，它属于广域无线网络。
4G是指第四代移动通信技术，LTE(Long-Term Evolution)是4G的一种实现方式，4G的另外一种实现方式是WiMAX。
目前使用比较广泛的还是LTE(4G)网络。除了在手机上使用，在物联网领域的使用也在逐渐的增加，比如4G摄像机，这里选择使用4G 模块进行通信，主要原因是需要传视频数据，需要的带宽比较大，另外是安装方便，不需要拉网线。
4G摄像机，根据所传输图像的码流大小，也可以选择不同的4G模块，常用的有CAT1 和CAT4。它们的带宽如下：
| 类型 | 上行带宽 | 下行带宽 |
|---|---|---|
| CAT1 | 1.4Mbps左右 | 10Mbps左右 |
| CAT4 | 5Mbps左右 | 150Mbps左右 |
| CAT6 | 50Mbps左右 | 300Mbps左右 |
| CAT12 | 100Mbps左右 | 600Mbps左右 |
| CAT16 | 100Mbps左右 | 1Gbps左右 |
之所以称移动网络为蜂窝网络，是因为它的网络覆盖区域被划分为许多小区，每个小区之间彼此不重叠，类似于蜂窝状。它主要的特点有：
NB-IoT(Narrowband Internet of Things)是一种低功耗广域物联网技术。
它是LTE(4G)标准的一部分，它的主要技术特点是：
基于它低带宽，高覆盖面，低功耗的特点，目前它主要的应用有：
(3)zigbee 技术
zigbee 是运行在2.4GHz频段的一种通信技术，它与我们2.4G Wifi属于同一个频段，同时它也还可以运行在868 MHz和915 MHz频段。它使用的标准是IEEE 802.15.4。它的带宽只有250kbps。
它与NB-IOT的应用有些重叠，区别在于NB-IOT是属于广域无线网，zigbee是属于局域无线网，zigbee的覆盖范围一般在1~2000米。
优点是：低功耗，低成本，短延时，高容量，免执照频段，低复杂度
缺点是：低速率，近距离
目前比较多的是应用在智能家居中的智能灯具、智能插座、智能开关、智能门锁等等。
因为zigbee与蓝牙，Wifi属于同一个工作频段，所以它们之间容易相互干扰。
(4)无线Wifi网络
无线Wifi属于局域网上的一个技术，它使用的是802.11标准。它是在以前以太网基础上发展出来的一个技术。
802.11 是Wifi技术的一个系列标准，常用的有802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax等，后面为了更好的推广，将原来的标准直接改成了wifi名字。
| 名称 | 对应标准 | 发布年份 | 最大传输速率 | 频段 |
|---|---|---|---|---|
| Wi-Fi 1 | 802.11b | 1999年 | 11 Mbps | 2.4 GHz |
| Wi-Fi 2 | 802.11a | 1999年 | 54 Mbps | 2.4 GHz |
| Wi-Fi 3 | 802.11g | 2003年 | 54 Mbps | 2.4 GHz |
| Wi-Fi 4 | 802.11n | 2009年 | 600 Mbps | 2.4 GHz和5 GHz |
| Wi-Fi 5 | 802.11ac | 2014年 | 1.3 Gbps | 5 GHz |
| Wi-Fi 6 | 802.11ax | 2019年 | 10 Gbps | 2.4 GHz和5 GHz |
wifi在家庭，办公室，公共产所，智能家居等领域都有广泛的应用。
在嵌入式开发中，如果使用wifi无线网络，需要考虑的是路由器网络兼容性，以及在低功耗产品中的功耗控制等问题。
具体查看文章《嵌入式低功耗WiFi设备保活功耗分析》
(5)Bluetooth 蓝牙网络
蓝牙属于个域网中的一个应用，适用于短距离间通信，一般距离在1~10m。相比比较于zigbee,蓝牙的功耗要高一些。
蓝牙又分为经典蓝牙(Classic Bluetooth) 和 低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，BLE)
| 名称 | 带宽 | 频道 | 带宽 | 从设备数 |
|---|---|---|---|---|
| 经典蓝牙 | 1 Mbps左右 | 79个 | 1 MHz | 7 个 |
| 低能耗蓝牙 | 1 Mbps以下 | 40个 | 2 MHz | 几十个 |
相比较于其它无线技术，蓝牙有下面几点区别：
在实际开发设计的时候，我们选择通信模块主要考虑的参数有:传输带宽，传输距离，功耗以及成本。
根据上面介绍的几种无线通信技术和标准，我们做个简单的对比。
其中蜂窝网络我们以4G为代表
这里主要介绍无线wifi设备在开发中遇到的问题，比如wifi摄像机以及同技术类型的可视门铃，可视猫眼，baby monitor等设备，它们使用的都是wifi网络进行数据通信。
可能存在的原因：
主要的问题解决方向有：
所有的技术和标准都在不断地更新与迭代，无线通信技术也不例外。
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