物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議

時間：2019-12-04 11:13:52

  物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議：隨著工業(yè)4.0的到來，物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)關(guān)越來越引起人們的關(guān)注；那么物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中常用的通信協(xié)議有哪些呢？請看本文講解。

  一、藍牙低功耗(BLE)

  藍牙低功耗（ble）是藍牙的增強版別。它也是最早和最廣泛運用的無線技能之一它能在大約10米的短間隔內(nèi)有效地溝通。藍牙的概念是由愛立信的Nils Rydbeck于1989年提出的。從2001年到2004年，它進一步優(yōu)化了低功耗和低成本版別，如藍牙低功耗（ble）協(xié)議或諾基亞的智能藍牙。它旨在堅持通訊規(guī)模，同時顯著降低能耗。因為藍牙的這一特性，藍牙現(xiàn)已成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的首要協(xié)議。現(xiàn)在，它應(yīng)用于所有干流操作系統(tǒng)，包含IOS、Android、微軟手機、草莓、OS X、Linux和windows。藍牙技能的最新版別是5.0，它添加了一個創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持配置文件（IPSP）。現(xiàn)在，現(xiàn)已對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行了全面的開發(fā)和優(yōu)化。

  二、WiFi

  WiFi是另一種廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間通訊的協(xié)議。如今，WiFi現(xiàn)已成為我們生活中不可或缺的一部分，因為它運用很多的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠快速傳輸數(shù)據(jù)（每秒高達數(shù)百兆比特），而且能夠處理很多的數(shù)據(jù)傳輸。對于許多電子設(shè)備的規(guī)劃者來說，WiFi是最好的挑選，因為它承載著基礎(chǔ)設(shè)施。運用WiFi的兩臺設(shè)備之間的通訊間隔約為50米，遠高于運用藍牙技能的設(shè)備。

  WiFi根據(jù)IEEE 802.11系列規(guī)范，其第一個版別于1997年發(fā)布。此版別可供給高達2兆位/秒的鏈路速度。現(xiàn)在，WiFi最常用的規(guī)范是根據(jù)IEEE 802.11的802.11n，但802.11ac的運用也在迅速增長。最新版別供給比802.11n（源物聯(lián)網(wǎng)家庭網(wǎng)絡(luò)）更快的通訊速度，雖然WiFi十分合適物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的通訊，但其操作能耗相對較高。但是，無論如何，它是大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間文件傳輸?shù)淖顝妷褏f(xié)議。

  三、ZigBee

  ZigBee是一種根據(jù)IEEE 802.15.4規(guī)范的短程無線通訊協(xié)議。其作業(yè)頻率為2.4GHz，數(shù)據(jù)速率為250kbps。ZigBee具有低能耗、高擴展性、安全性、持久性和節(jié)點數(shù)高等長處，合適于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的有效通訊。網(wǎng)絡(luò)中的最大節(jié)點數(shù)能夠達到1024，最大間隔可達200m，而ZigBee甚至能夠運用128位AES加密算法。
  ZigBee規(guī)范（IEEE 802.15.4-2003）于2004年12月14日首次獲得批準，并于2005年發(fā)布。ZigBee協(xié)議是為家庭自動化和大型工業(yè)現(xiàn)場而規(guī)劃的抱負協(xié)議，在這些地方需求低功耗，而且在低數(shù)據(jù)速率下，家庭或建筑物之間很少進行數(shù)據(jù)交換。ZigBee具有巨大的用戶群，是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間通訊的首選形式。
  ZigBee的最新版別是ZigBee3.0，它能夠看作是幾個ZigBee無線規(guī)范的所有功能的調(diào)集。ZigBee協(xié)議被用作低能耗電子系統(tǒng)（如城市大街照明和電表）中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的首選通訊方法。ZigBee協(xié)議也可用于安全系統(tǒng)和智能家居。

  四、Z-Wave

  與ZigBee類似，Z-Wave是一種低功耗的射頻通訊協(xié)議，首要用于家庭自動化系統(tǒng)和電子設(shè)備中，如燈操控器和傳感器。Z波通訊協(xié)議的頻率為900MHz，規(guī)模為30-100m，因而協(xié)議與其他無線協(xié)議（如WiFi、藍牙、作業(yè)頻率為2.4GHz的ZigBee等）之間的攪擾能夠忽略不計。其數(shù)據(jù)速率規(guī)模約為40kbps至100kbps。
  與其他協(xié)議相比，Z-Wave協(xié)議更簡略，開發(fā)速度更快。Z波運用的射頻頻段是東道國的特定頻段。例如，868.42 MHz SRD頻帶（歐洲）、900 MHz ISM或908.42 MHz頻帶（美國）、916 MHz頻帶（以色列）、919.82 MHz頻帶（香港）、921.42 MHz頻帶（澳大利亞/新西蘭）、865.2 MHz頻帶（印度）。

  五、遠程廣域網(wǎng)(LoRaWAN)

  羅蘭灣協(xié)議是一種通訊協(xié)議，首要用于地區(qū)、國家或全球遠程無線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的電池供電。它以其低功耗的遠間隔通訊能力和在噪聲水平下檢測信號的能力而聞名。該協(xié)議首要用于智能城市，在那里，大型網(wǎng)絡(luò)有數(shù)以百萬計的連接設(shè)備在較小的電池和內(nèi)存上運轉(zhuǎn)。羅蘭灣的數(shù)據(jù)速率為0.3kbps到50kbps。
  智能路燈是運用羅蘭灣協(xié)議的一個實際比如，其中路燈運用羅蘭灣協(xié)議連接到羅蘭網(wǎng)關(guān)。然后網(wǎng)關(guān)連接到云應(yīng)用程序，云應(yīng)用程序完全操控燈泡的亮度，并根據(jù)環(huán)境中的自然光進行調(diào)整。

  六、近場通訊(NFC)

  近場通訊（NFC）是一種簡略、安全的協(xié)議，能夠簡化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的雙向通訊。它首要利用兩個環(huán)形天線的近場電磁感應(yīng)。它專為智能手機規(guī)劃，答應(yīng)用戶進行非觸摸式支付交易。它還協(xié)助用戶訪問電子內(nèi)容并連接到電子設(shè)備。基本上，它擴展了非觸摸卡技能的功能，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠在4厘米以內(nèi)的短間隔內(nèi)同享信息。

  NFC協(xié)議的數(shù)據(jù)速率為106kbps到424kbps。因為NFC是一種短間隔通訊協(xié)議，功耗較低。設(shè)置所需時間較少，不需求設(shè)備配對。因為通訊間隔短，大大降低了對環(huán)境中其他網(wǎng)絡(luò)的有害攪擾的可能性。

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