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有線pos機聯(lián)網(wǎng)無線通信4g
燚智能-智能硬件開發(fā)大講堂，前期內容回顧：
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2G手機，已經(jīng)被淘汰了很多年了，但是如今在物聯(lián)網(wǎng)領域中應用非常廣泛?？梢苿拥膽敉獾奈锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)品中，2G占據(jù)了一大半的份額。
硬件工程師和智能硬件開發(fā)者，都已對2G模塊熟爛在心了。
2G通信是什么2G是十幾年前的“上古通信技術”
2G，主要是GSM和GPRS網(wǎng)絡。是10年前的主流手機網(wǎng)絡。那個年代的手機，只能打打電話，發(fā)發(fā)短信，上一下純文字的wap網(wǎng)頁。
那個年代，還是諾基亞、摩托羅拉的霸主時代，但轉瞬間被3G、4G時代的蘋果和三星打敗。移動互聯(lián)網(wǎng)手機，徹底淘汰了電話手機。
10年前的手機，早已沒有人使用了，但是這些產(chǎn)品依然活躍在我們周圍，成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的絕對主力通信手段。
（CDMA也是2G網(wǎng)絡之一，但在國內網(wǎng)絡覆蓋較少，在物聯(lián)網(wǎng)IOT產(chǎn)品應用很少，故本文不多討論。）
舊瓶裝新酒雖然2G技術是很老的技術了，也已經(jīng)在手機上被淘汰，但是如今在物聯(lián)網(wǎng)領域中如日中天。
兒童手表
兒童手表，定位和語音對講，均使用2G網(wǎng)絡
共享單車
共享單車，摩拜的開鎖和ofo的密碼更新，都使用2G
定位器
通過GPS和LBS定位，然后通過2G回傳給服務器
移動POS機
刷卡信息、付款信息等，均通過2G網(wǎng)絡傳輸
2G通信模塊主要功能：數(shù)據(jù)傳輸
設備通過2G網(wǎng)絡中的GPRS和服務器之間相互傳輸數(shù)據(jù)。GPRS網(wǎng)絡的實際傳輸速度約10KB/s，用來傳輸控制指令、狀態(tài)信息、低碼率語音等小數(shù)據(jù)。
例如上面講的移動pos機， 每次刷卡支付的數(shù)據(jù)量很小，GPRS網(wǎng)絡也足夠使用。像定位器和單車這樣的產(chǎn)品，每次和服務器之間溝通的內容僅僅是地理位置信息，數(shù)據(jù)量連1K都不到，2G這樣的低速網(wǎng)絡也足夠用了。
定位
2G網(wǎng)絡，可以通過基站做精度不高的LBS定位，市區(qū)可以精確到100米級別，能夠大致判斷設備的位置。
例如廣電的上一代直播星，就是通過內置2G模塊的LBS定位，來判斷衛(wèi)星接收終端是否處在農(nóng)村地區(qū)，如果終端接收到了農(nóng)村地區(qū)的基站信號，才允許播放電視。
某些2G模塊，內置了GPS接收機，可以直接用來做GPS+GPRS的“定位+上報”的功能。
通話和短信息
2G模塊，都來源于以前的2G手機的技術，手機能干的事情，模塊也能干。所以模塊也可以用來打電話和發(fā)短信。大部分模塊都支持這兩個功能。
不過實際應用的時候，用到這兩個功能的產(chǎn)品比較少。
2G通信的特點2G通信之所以在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中應用這么廣泛，使用量遠大于3G和4G傳輸，主要是因為以下一些特點：
傳輸距離遠
只要有2G手機信號的地方，2G數(shù)據(jù)就可以傳輸。這個距離和覆蓋率，遠超過了WIFI和藍牙的幾十米級別。
硬件便宜
一個2G模塊只需要20-30塊，而3G和4G模塊至少要100多塊。3G4G相對2G的網(wǎng)速優(yōu)勢，在一般場景中使用不到，所以物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品普遍使用2G模塊而不是3G和4G。
這主要是因為2G模塊使用的主要元器件，都是
資費便宜
移動和聯(lián)通均推出了專用的物聯(lián)網(wǎng)卡，一個月最低只需要1塊錢，資費遠比4G便宜的多。很適合大批量的物聯(lián)網(wǎng)設備使用。
使用簡單
硬件設計的時候，一個UART接口，配上兩三個復位和喚醒的GPIO即可使用。軟件通過簡單的AT指令控制，你告訴它往什么地址發(fā)什么數(shù)據(jù)，然后就不用管了。
軟硬件使用都非常簡單，很適合“單片機+2G模塊”架構的快速開發(fā)。
速度很慢
受限于運營商網(wǎng)絡限制，當前2G傳輸?shù)钠骄俣炔怀^10kB/s，相比4G的100Mbps慢的多。
不過如果只上傳個電量信息，下發(fā)個開鎖指令，數(shù)據(jù)量這么小，用2G都綽綽有余了。速度慢并不算什么問題。
功耗很大
工作功耗大：2G網(wǎng)絡最大工作電流可達2A，對于硬件設計的供電要求比較高。
待機功耗大：在網(wǎng)待機功耗超過2mA，2000mAh的鋰電池，只能待機一個多月。
（以上電流數(shù)據(jù)均以3.7V鋰電池為基準）
2G物聯(lián)網(wǎng)的未來：跳過4G，直接到5G（NB-IOT）。5G有兩個發(fā)展方向：速度特別快、速度特別低。
速度特別慢，就是NB-IOT，功耗極低，能夠實現(xiàn)比2G低一兩個數(shù)量級的待機功耗。2G設備做不到一次性電池供電，但是NB-IOT可以輕松實現(xiàn)一節(jié)電池使用一兩年。
關于NB-IOT模塊的使用，我們后續(xù)會有專門的文章來講。
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