燚智慧-智慧硬體開發大講堂，
前期內容回顧：
手機觸控式螢幕的5個冷知識，
開發工程師都不一定知道
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2G手機， 已經被淘汰了很多年了， 但是如今在物聯網領域中應用非常廣泛。 可移動的戶外的物聯網產品中， 2G佔據了90%以上的份額。
硬體工程師和智慧硬體開發者， 都已對2G模組熟爛在心了。
2G通信是什麼
2G是十幾年前的“上古通信技術”
2G， 主要是GSM和GPRS網路。 是10年前的主流手機網路。 那個年代的手機， 只能打打電話， 發發短信， 上一下純文字的wap網頁。
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。 移動互聯網手機， 徹底淘汰了電話手機。
10年前的手機， 早已沒有人使用了， 但是這些產品依然活躍在我們周圍， 成為物聯網產品的絕對主力通信手段。
（CDMA也是2G網路之一， 但在國內網路覆蓋較少， 在物聯網IOT產品應用很少， 故本文不多討論。 ）
舊瓶裝新酒雖然2G技術是很老的技術了， 也已經在手機上被淘汰， 但是如今在物聯網領域中如日中天。
兒童手錶
兒童手錶， 定位和語音對講， 均使用2G網路
共用單車
共用單車， 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， 然後通過2G回傳給伺服器
移動POS機
刷卡資訊、付款資訊等， 均通過2G網路傳輸
2G通信模組主要功能：資料傳輸
設備通過2G網路中的GPRS和伺服器之間相互傳輸資料。 GPRS網路的實際傳送速率約10KB/s， 用來傳輸控制指令、狀態資訊、低碼率語音等小資料。
例如上面講的移動pos機， 每次刷卡支付的資料量很小， GPRS網路也足夠使用。 像定位器和單車這樣的產品， 每次和伺服器之間溝通的內容僅僅是地理位置資訊，資料量連1K都不到，2G這樣的低速網路也足夠用了。
定位
2G網路，可以通過基站做精度不高的LBS定位，市區可以精確到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模組的LBS定位，來判斷衛星接收終端是否處在農村地區，如果終端接收到了農村地區的基站信號，才允許播放電視。
某些2G模組，內置了GPS接收機，可以直接用來做GPS+GPRS的“定位+上報”的功能。
通話和短資訊
2G模組，都來源於以前的2G手機的技術，手機能幹的事情，模組也能幹。所以模組也可以用來打電話和發短信。大部分模組都支援這兩個功能。
不過實際應用的時候，用到這兩個功能的產品比較少。
2G通信的特點
2G通信之所以在物聯網產品中應用這麼廣泛，使用量遠大於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資料就可以傳輸。這個距離和覆蓋率，遠超過了WIFI和藍牙的幾十米級別。
硬體便宜
一個2G模組只需要20-30塊，而3G和4G模組至少要100多塊。3G4G相對2G的網速優勢，在一般場景中使用不到，所以物聯網產品普遍使用2G模組而不是3G和4G。
這主要是因為2G模組使用的主要元器件，都是
資費便宜
移動和聯通均推出了專用的物聯網卡，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網設備使用。
使用簡單
硬體設計的時候，一個UART介面，配上兩三個復位和喚醒的GPIO即可使用。軟體通過簡單的AT指令控制，你告訴它往什麼位址發什麼資料，然後就不用管了。
軟硬體使用都非常簡單，很適合“單片機+2G模組”架構的快速開發。
速度很慢
受限於運營商網路限制，當前2G傳輸的平均速度不超過10kB/s，相比4G的100Mbps慢的多。
不過如果只上傳個電量資訊，下發個開鎖指令，資料量這麼小，用2G都綽綽有餘了。速度慢並不算什麼問題。
功耗很大
工作功耗大：2G網路最大工作電流可達2A，對於硬體設計的供電要求比較高。
待機功耗大：在網待機功耗超過2mA，2000mAh的鋰電池，只能待機一個多月。
（以上電流資料均以3.7V鋰電池為基準）
2G物聯網的未來：跳過4G，直接到5G（NB-IOT）。
5G有兩個發展方向：速度特別快、速度特別低。
速度特別慢，就是NB-IOT，功耗極低，能夠實現比2G低一兩個數量級的待機功耗。2G設備做不到一次性電池供電，但是NB-IOT可以輕鬆實現一節電池使用一兩年。
關於NB-IOT模組的使用，我們後續會有專門的文章來講。
燚智慧硬體開發網，智慧硬體開發實戰派，精彩內容回顧：
晶體和晶振電路的設計方法
科普！電阻的5大常用用法
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某些2G模組，內置了GPS接收機，可以直接用來做GPS+GPRS的“定位+上報”的功能。
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2G模組，都來源於以前的2G手機的技術，手機能幹的事情，模組也能幹。所以模組也可以用來打電話和發短信。大部分模組都支援這兩個功能。
不過實際應用的時候，用到這兩個功能的產品比較少。
2G通信的特點
2G通信之所以在物聯網產品中應用這麼廣泛，使用量遠大於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資料就可以傳輸。這個距離和覆蓋率，遠超過了WIFI和藍牙的幾十米級別。
硬體便宜
一個2G模組只需要20-30塊，而3G和4G模組至少要100多塊。3G4G相對2G的網速優勢，在一般場景中使用不到，所以物聯網產品普遍使用2G模組而不是3G和4G。
這主要是因為2G模組使用的主要元器件，都是
資費便宜
移動和聯通均推出了專用的物聯網卡，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網設備使用。
使用簡單
硬體設計的時候，一個UART介面，配上兩三個復位和喚醒的GPIO即可使用。軟體通過簡單的AT指令控制，你告訴它往什麼位址發什麼資料，然後就不用管了。
軟硬體使用都非常簡單，很適合“單片機+2G模組”架構的快速開發。
速度很慢
受限於運營商網路限制，當前2G傳輸的平均速度不超過10kB/s，相比4G的100Mbps慢的多。
不過如果只上傳個電量資訊，下發個開鎖指令，資料量這麼小，用2G都綽綽有餘了。速度慢並不算什麼問題。
功耗很大
工作功耗大：2G網路最大工作電流可達2A，對於硬體設計的供電要求比較高。
待機功耗大：在網待機功耗超過2mA，2000mAh的鋰電池，只能待機一個多月。
（以上電流資料均以3.7V鋰電池為基準）
2G物聯網的未來：跳過4G，直接到5G（NB-IOT）。
5G有兩個發展方向：速度特別快、速度特別低。
速度特別慢，就是NB-IOT，功耗極低，能夠實現比2G低一兩個數量級的待機功耗。2G設備做不到一次性電池供電，但是NB-IOT可以輕鬆實現一節電池使用一兩年。
關於NB-IOT模組的使用，我們後續會有專門的文章來講。
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