物聯網通信協議

時間：2019-12-04 11:13:52

  物聯網通信協議：隨著工業4.0的到來，物聯網、工業網關越來越引起人們的關注；那么物聯網設備中常用的通信協議有哪些呢？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，它進一步優化了低功耗和低成本版別，如藍牙低功耗（ble）協議或諾基亞的智能藍牙。它旨在堅持通訊規模，同時顯著降低能耗。因為藍牙的這一特性，藍牙現已成為物聯網設備的首要協議。現在，它應用于所有干流操作系統，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，它添加了一個創新的網絡協議支持配置文件（IPSP）。現在，現已對物聯網設備進行了全面的開發和優化。

  二、WiFi

  WiFi是另一種廣泛應用于物聯網設備間通訊的協議。如今，WiFi現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設施，能夠快速傳輸數據（每秒高達數百兆比特），而且能夠處理很多的數據傳輸。對于許多電子設備的規劃者來說，WiFi是最好的挑選，因為它承載著基礎設施。運用WiFi的兩臺設備之間的通訊間隔約為50米，遠高于運用藍牙技能的設備。

  WiFi根據IEEE 802.11系列規范，其第一個版別于1997年發布。此版別可供給高達2兆位/秒的鏈路速度。現在，WiFi最常用的規范是根據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（源物聯網家庭網絡）更快的通訊速度，雖然WiFi十分合適物聯網設備之間的通訊，但其操作能耗相對較高。但是，無論如何，它是大多數物聯網設備之間文件傳輸的最強壯協議。

  三、ZigBee

  ZigBee是一種根據IEEE 802.15.4規范的短程無線通訊協議。其作業頻率為2.4GHz，數據速率為250kbps。ZigBee具有低能耗、高擴展性、安全性、持久性和節點數高等長處，合適于物聯網設備之間的有效通訊。網絡中的最大節點數能夠達到1024，最大間隔可達200m，而ZigBee甚至能夠運用128位AES加密算法。
  ZigBee規范（IEEE 802.15.4-2003）于2004年12月14日首次獲得批準，并于2005年發布。ZigBee協議是為家庭自動化和大型工業現場而規劃的抱負協議，在這些地方需求低功耗，而且在低數據速率下，家庭或建筑物之間很少進行數據交換。ZigBee具有巨大的用戶群，是物聯網設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無線規范的所有功能的調集。ZigBee協議被用作低能耗電子系統（如城市大街照明和電表）中物聯網設備之間的首選通訊方法。ZigBee協議也可用于安全系統和智能家居。

  四、Z-Wave

  與ZigBee類似，Z-Wave是一種低功耗的射頻通訊協議，首要用于家庭自動化系統和電子設備中，如燈操控器和傳感器。Z波通訊協議的頻率為900MHz，規模為30-100m，因而協議與其他無線協議（如WiFi、藍牙、作業頻率為2.4GHz的ZigBee等）之間的攪擾能夠忽略不計。其數據速率規模約為40kbps至100kbps。
  與其他協議相比，Z-Wave協議更簡略，開發速度更快。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(LoRaWAN)

  羅蘭灣協議是一種通訊協議，首要用于地區、國家或全球遠程無線物聯網設備中的電池供電。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。該協議首要用于智能城市，在那里，大型網絡有數以百萬計的連接設備在較小的電池和內存上運轉。羅蘭灣的數據速率為0.3kbps到50kbps。
  智能路燈是運用羅蘭灣協議的一個實際比如，其中路燈運用羅蘭灣協議連接到羅蘭網關。然后網關連接到云應用程序，云應用程序完全操控燈泡的亮度，并根據環境中的自然光進行調整。

  六、近場通訊(NFC)

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

  NFC協議的數據速率為106kbps到424kbps。因為NFC是一種短間隔通訊協議，功耗較低。設置所需時間較少，不需求設備配對。因為通訊間隔短，大大降低了對環境中其他網絡的有害攪擾的可能性。

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