越来越多的高性价比的无线技能和可运用于更广范畴的解决计划的呈现，带来了无线传感网和物联网运用的激增。无线体系制造商的方针便是供给愈加活络牢靠的计划，在取得最长的电池寿数的一起尽或许扩展网络的传输间隔。许多传感器网络都是由一些简略的节点组成，这些节点搜集数据并将之发送给集中器。根据传统的计划，为改进功能需求折衷权衡考虑，而比较较而言，用于改进未来体系功能的新技能则在折衷考虑方面会有很大的不同。
传输速率和间隔
传输速率是体系规划中一个要害的可变要素，它将决议整个体系全体功能的许多特点。无线传输间隔由接纳机活络度和发射机输出功率一起决议，两者之间的差值咱们称之为链路预算。输出功率受限于标准标准，所以只要经过进步活络度来添加间隔，而活络度又受数据速率十分重要的影响。对一切的调制方法来说，越低的速率，接纳机的带宽越窄，接纳活络度就越高。在如今高性价比无线收发机中运用最广泛的调制方法是FSK或许GFSK。要进一步减小FSK体系的接纳机带宽，仅有可行的方法便是进步参阅晶体的精确度。虽未经检验过但能够预见，这很简单就会发生比接纳机带宽更宽的频率误差。低本钱的晶体一般只要20ppm的精度，这将约束运用载波频率为868MHz或915MHz体系的最大数据传输速率在20kbps，活络度在-112dBm。运用温补晶振能够取得更高的活络度，可是温补晶振的价钱将是一般晶体的三倍。
扩频调制方法在其他范畴运用了许多年，但直到至今仍未运用于低本钱的传感网络计划。在同等的数据速率条件下，商用的低本钱扩频调制方法能够取得比传统FSK调制方法高8-10dB的活络度。升特（Semtech）公司将推出一款新的收发机，这款收发机集成了一种名为LoRa的扩频调制方法和传统的GFSK调制方法。图1展现了在GFSK调制和LoRa扩频调制两种体系中活络度相对数据速率的联系曲线。
图1：在GFSK调制和LoRa扩频调制两种体系中活络度相对数据速率的联系曲线。
有些扩频调制方法对晶体引起的频率误差更不活络，这类接纳机在125kHz的带宽下运用低本钱的20ppm的晶体时取得挨近-140dBm的活络度。与FSK体系比较，运用相同低本钱的晶体时这种新的扩频方法在活络度上改进了30dB，理论上适当于添加了5倍的传输间隔。经过下降速率取得最大传输间隔和要求最长的电池寿数之间是彼此抵触的。数据速率决议了空中传输时刻，越高的传输速率，体系发射或接纳将花费越少的时刻。100kbps的体系大约只需求50kbps的体系的传输时刻的一半。更快的速率能够使更多的节点在无竞赛抵触下在同一区域共存，但这将下降接纳活络度和传输间隔。每一种接纳机都会供给多种作业和休眠的形式，且不同形式下的功耗是不同的。各节点收发占空比将决议哪些形式会对功耗发生最大的影响。例如，假如一个节点频频地处于接纳状况，那接纳电流就十分重要。同理，假如一个节点每天只发射一次，那睡觉电流便是最重要的要素。
频带挑选
考虑到多种2.4GHz技能标准，包含蓝牙、Wi-Fi和Zigbee，许多厂家以为他们不得不运用一种标准协议进行规划，所以2.4GHz实际上就成了无线收发机作业频率的一种挑选。在许多运用上商场驱动厂商采纳已有的标准协议，这是现实。例如，Wi-Fi供给了通用的高速衔接服务，而蓝牙则为大容量消费类商场比方移动电话和电脑外围设备等供给了兼容的互连服务。尽管如此，许多运用却只需求适当低的速率，而且作业在一个关闭的无线网络环境中。在这些情况下，专有协议能明显地下降体系本钱，能最小化所运用处理器的资源，一起防止在标准兼容测验和logo授权上的花费。有些商场现已一起运用不同的无线协议来满意体系要求。以主动抄表为例，运用sub-GHz完结回程数据的远间隔传输，而运用2.4GHz完结室内短间隔通讯。家庭安防体系能够运用Sub-GHz传输低速传感数据，一起运用2.4GHz进行高速视频传输。许多商场运用当触及选用何种无线传输协议时仍悬而未决。例如，现有的家庭主动化体系运用Sub-GHz，但新呈现的2.4GHz器材正在渐渐进入该商场。是运用Sub-GHz仍是2.4GHz，有许多需求权衡考虑的当地。2.4GHz的首要长处便是它是国际通用频段，而且能够运用很小尺度的天线。2.4GHz天线尺度适当于900MHz天线尺度的三分之一巨细，而且因为蓝牙和Wi-Fi的很多运用，2.4GHz体系能取得更低的本钱。2.4GHz体系的最首要缺陷便是通讯间隔太短，这也约束了它在无线传感网络的运用；它的空间损耗比900MHz要高大约9dB。别的，2.4GHz频段现已十分拥堵，会遭到Wi-Fi，蓝牙和微波炉等设备的严峻搅扰。图2总结了2.4GHz和Sub-GHz两种体系的优缺陷。
新的根据扩频的调制技能将或许改动上图中显现的2.4GHz和Sub-GHz的特性比照。运用扩频技能能够抵消上述9dB的自由空间损耗，从而使2.4GHz的传输间隔能与如今Sub-GHz的FSK体系适当。因为这种调制方法的功能，扩频比一般的FSK或GFSK调制具有更好的抗搅扰鲁棒性。30dB的抗同频搅扰和明显改进的挑选性/抗阻塞性使得2.4GHz体系能更牢靠地作业。因为扩频体系运用的不同的扩频序列是彼此正交的，这就意味着它们能在一个信道中一起传输。与现有的FSK体系比较，这个功能能明显地改进网络体系容量。
