一、主流协议全景表（核心速查）
电池选型速记
关键认知：电池寿命 = 容量 ÷ 日均耗电。LPWAN 日均耗电通常 几 μAh～几十 μAh，所以几千 mAh 的电池能用十年。WiFi 日均耗电 几万 μAh，电池几天就没。
二、通信方式详解
1. LoRaWAN
拓扑：星型，终端 → 网关 → 网络服务器
接入：ALOHA，终端想发就发，不握手
Class A（最省电）：上行后开 RX1/RX2 两个接收窗口，其余时间全休眠
Class B：网关发信标同步，终端定时开 ping slot 收下行
Class C：接收窗口常开，随时可下行，功耗最高
帧结构：MHDR | FHDR（DevAddr, FCtrl, FCnt）| FPort | FRMPayload（AES-128 加密）
数据更新：终端上行触发下行窗口；云无法主动推送，必须等设备"上来"
2. NB-IoT / LTE-M
拓扑：终端直连基站，IP 化
省电机制：
PSM（省电模式）：注册后进入深度休眠，核心网保留上下文，不监听寻呼
eDRX（扩展不连续接收）：拉长寻呼周期，减少监听次数
数据更新：
PSM 下：云下发缓存，等设备下次 TAUR（Tracking Area Update）或上行数据时才送到
eDRX 下：在 eDRX 周期内可收下行
协议承载：CoAP / LwM2M over UDP，极少用 TCP（建链太费电）
3. BLE
广播模式：终端周期性发 Advertising PDU（3 个信道轮询），接收方只听不连
iBeacon / Eddystone 就是广播包里塞厂商数据
连接模式：主从建立连接后，按 Connection Interval（7.5 ms – 4 s）交换数据
GATT：数据组织为 Service → Characteristic → Value
读：手机
ReadCharacteristic写：手机
Write0x01 → 设备开锁通知：设备
Notify温湿度变化，手机被动收
功耗关键：广播间隔越短、连接间隔越短 → 功耗越高
4. Zigbee / Thread
拓扑：网状（Mesh），路由节点转发，终端节点休眠
Zigbee 数据更新：
终端醒来 → 发 Data Request 给父路由 → 父路由有数据则下发
ZCL（Zigbee Cluster Library）：
Read Attributes/Write Attributes/Configure Reporting（阈值触发上报）
Thread：基于 IPv6，节点有全局单播地址，直接用 UDP/CoAP 通信，不再需要 Zigbee 那套簇模型
5. WiFi
关联：设备扫描 → 认证 → 关联 → DHCP → 拿到 IP
维持连接：每 DTIM 周期（通常 100–300 ms）要醒一次听 Beacon，判断是否有广播帧
数据更新：TCP 长连接（MQTT/HTTP），云随时可推；但维持长连接本身就是功耗杀手
WiFi 6 TWT（Target Wake Time）：AP 和设备协商唤醒时间表，设备不在约定时间不监听 → 功耗大幅下降
三、字段/数据怎么更新（核心机制对比）
典型字段更新流程示例
LoRaWAN 设备改上报周期：
1. 设备上行：FPort=2, payload={battery=85%, temp=23}
2. 云端在 RX2 窗口下发：MAC Command or FPort=3, payload={set_interval=3600}
3. 设备收到后写 Flash，下次按 3600s 间隔上报BLE 门锁开关：
1. 手机连上锁 → Write Characteristic UUID 0xFF01 → 0x01
2. 锁 MCU 收到 → 驱动电机 → 返回 0x00 成功四、常见设备 → 协议 → 电池 → 寿命 速查
五、一句话总结
要 5–10 年电池寿命 → LoRaWAN / NB-IoT + 锂亚电池 + 每天几次上报
要手机直连、数月到一两年 → BLE + CR 纽扣/软包
要自组网、家里用 → Zigbee / Thread，终端电池 2–5 年
要实时双向、不差电 → WiFi + MQTT
电池寿命的本质 = 容量 ÷ 日均耗电，而日均耗电取决于"醒着的时间"和"发射次数"