境中。在这些情况下，专有协议能显著地降低系统成本，能最小化所使用处理器的资源，同
时避免在规范兼容测试和

logo 授权上的花费。有些市场已经同时使用不同的无线协议来满

足系统要求。以自动抄表为例，使用

sub-GHz 实现回程数据的远距离传输，而使用 2.4GHz

完成室内短距离通信。家庭安防系统可以使用

Sub-GHz 传输低速传感数据，同时使用

2.4GHz 进行高速视频传输。很多市场应用当涉及采用何种无线传输协议时仍悬而未决。例如，
现有的家庭自动化系统使用

Sub-GHz，但新出现的 2.4GHz 器件正在慢慢进入该市场。是使

用

Sub-GHz 还是 2.4GHz，有很多需要权衡考虑的地方。2.4GHz 的主要优点就是它是世界通

用频段，并且可以使用很小尺寸的天线。

2.4GHz 天线尺寸相当于 900MHz 天线尺寸的三分

之一大小，并且因为蓝牙和

Wi-Fi 的大量应用，2.4GHz 系统能获得更低的成本。2.4GHz 系

统的最主要缺点就是通信距离太短，这也限制了它在无线传感网络的应用；它的空间损耗
比

900MHz 要高大约 9dB。另外，2.4GHz 频段已经非常拥挤，会受到 Wi-Fi，蓝牙和微波炉

等设备的严重干扰。图

2 总结了 2.4GHz 和 Sub-GHz 两种系统的优缺点。

　　

　　新的基于扩频的调制技术将可能改变上图中显示的

2.4GHz 和 Sub-GHz 的特性对比。使

用扩频技术可以抵消上述

9dB 的自由空间损耗，从而使 2.4GHz 的传输距离能与现今 Sub-

GHz 的 FSK 系统相当。由于这种调制方式的性能，扩频比普通的 FSK 或 GFSK 调制具有更
好的抗干扰鲁棒性。

30dB 的抗同频干扰和显著改善的选择性/抗阻塞性使得 2.4GHz 系统能

更可靠地工作。由于扩频系统使用的不同的扩频序列是相互正交的，这就意味着它们能在一
个信道中同时传输。与现有的

FSK 系统相比，这个性能能显著地改善网络系统容量。

网络架构和协议

　　选择星型网还是网状网是影响整个无线网络系统性能优劣的一个关键因素。星型网是具
有最低延迟的最简单的网络结构，当每个节点可以直接与集中器通信时，星型网是理所当
然的选择。当星型网使用简单的协议时，每个节点的电池寿命是很容易估算的。当星型网的
距离无法满足时，就需要增加节点作为中继来扩展距离，这就出现了网状网。从节点到节点
的跳转时间增加了整个网状网结构的复杂性，同时也增加了系统的延迟。在一个很庞大的系
统中，需要的中继数量难以预估，使得电池寿命的预测也变得不可靠。在节点之中选择合适
路由、自动识别、自我修复和保证无连接失败的孤立节点是网状网的主要挑战，但市场上已
经有很多解决方案来克服这些难题。

VE（Virtual Extension）【1】公司的同步洪泛方式克服了

诸如节点安装、建立和识别的难题，为大型或小型的网络提供了一种简易低功耗的网状网解