打造开箱即用的物联网平台
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当森林防火传感器持续向监测站发送温度数据时，当GPS卫星向地面接收器播报定位信号时，当无线烟感器向主机发出报警讯号时——这些设备都在进行一场“永不回头”的对话。这种数据单向流动的通信模式，正是物联网体系中不可或缺的基石：单工（Simplex）通信。理解单工，是构建高效、低成本物联网感知层的关键。
单工（Simplex）模式定义了通信中最基础的方向规则：数据仅能在一个方向上传输，通信双方的角色固定为“发送方”或“接收方”，且不可切换。
核心特征：
单向性：数据从发送端（Transmitter）到接收端（Receiver）单向流动，无法反向传输。
角色固定：设备角色在通信链路建立时即确定，发送端不能接收，接收端不能发送。
无反馈机制：接收方无法通过同一信道向发送方传递确认或控制信号（需依赖其他信道）。
类比理解：
广播电台：电台持续发射信号，听众只能接收，无法通过收音机反向联系电台。
交通信号灯：灯光指令单向传递至车辆，车辆无法通过灯光回复信号。
尽管缺乏交互能力，单工（Simplex）凭借其极简设计、高可靠性、超低功耗的特性，在特定物联网场景中不可替代。
1. 典型技术实现与协议
| 技术类型 | 代表协议/设备 | 特点 |
|---|---|---|
| 无线广播 | GPS卫星信号、LORA广播模式 | 大范围覆盖，接收端无需身份认证 |
| 有线传感 | 4-20mA电流环输出 | 工业传感器模拟信号直传，抗干扰强 |
| 红外遥控 | 家电红外编码 | 低成本、短距离单向控制 |
| 无线报警 | 433MHz/868MHz报警传感器 | 电池寿命可达数年，适用于紧急事件触发 |
2. 不可替代的四大应用场景
环境监测网络：温度/湿度传感器持续单向上报数据至网关，无需接收指令（如农业大棚监测）。
定位与导航系统：GPS/BDS卫星向地面设备广播定位信号，接收端被动解析位置（物流追踪、共享单车）。
安全报警系统：烟感、水浸传感器在触发时单向发送报警信号至主机，无需双向握手（智慧楼宇安防）。
工业状态采集：旋转机械的振动传感器通过4-20mA电流环单向传输数据至PLC（设备健康监测）。
纵横智控DTU设备在连接单工（Simplex）传感器时，可配置为纯接收模式，降低功耗并简化协议栈，尤其适合太阳能供电的野外监测站。
| 特性 | 单工 (Simplex) | 半双工 (Half Duplex) | 全双工 (Full Duplex) |
|---|---|---|---|
| 数据流向 | 单向固定 | 双向分时切换 | 双向同时进行 |
| 设备角色 | 发送端/接收端不可互换 | 收发角色可切换 | 同时具备收发能力 |
| 时延 | ⭐⭐⭐ 极低（无切换） | ⭐⭐ 中（需切换等待） | ⭐ 低（无切换但需处理并行） |
| 功耗 | ⭐⭐⭐ 超低 | ⭐⭐ 中 | ⭐ 高 |
| 成本 | ⭐⭐⭐ 最低 | ⭐⭐ 中 | ⭐ 高 |
| 典型物联网场景 | 传感器数据广播、卫星导航 | 工业总线轮询（Modbus RTU） | 视频监控、远程实时控制 |
选型决策树：
1. 核心挑战
无反馈机制：发送方无法确认数据是否送达（需依赖上层协议或冗余发送）。
抗干扰能力弱：单向链路中接收端无法请求重传（需强化纠错编码如FEC）。
灵活性差：无法动态调整发送速率或参数（需预设固定通信策略）。
单工（Simplex）通信虽无法实现华丽的双向对话，却在低功耗、广覆盖、高可靠的物联感知层中扮演着无可替代的角色。它是森林深处的防火传感器、输油管道的震动检测仪、荒野中的气象观测站——这些“沉默的哨兵”赖以生存的通信基石。
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知识拓展：新兴的反向散射通信（如RFID）将单工（Simplex）推向新高度——无源标签通过反射信号传递数据，功耗趋近于零，预示万亿级物联网的真正未来。
