物联网通信协议

时间：2019-12-04 11:13:52

  物联网通信协议：随着工业4.0的到来，物联网、工业网关越来越引起人们的关注；那么物联网设备中常用的通信协议有哪些呢？请看本文讲解。

  一、蓝牙低功耗(BLE)

  蓝牙低功耗（ble）是蓝牙的增强版别。它也是最早和最广泛运用的无线技能之一它能在大约10米的短间隔内有效地沟通。蓝牙的概念是由爱立信的Nils Rydbeck于1989年提出的。从2001年到2004年，它进一步优化了低功耗和低成本版别，如蓝牙低功耗（ble）协议或诺基亚的智能蓝牙。它旨在坚持通讯规模，同时显著降低能耗。因为蓝牙的这一特性，蓝牙现已成为物联网设备的首要协议。现在，它应用于所有干流操作系统，包含IOS、Android、微软手机、草莓、OS X、Linux和windows。蓝牙技能的最新版别是5.0，它添加了一个创新的网络协议支持配置文件（IPSP）。现在，现已对物联网设备进行了全面的开发和优化。

  二、WiFi

  WiFi是另一种广泛应用于物联网设备间通讯的协议。如今，WiFi现已成为我们生活中不可或缺的一部分，因为它运用很多的基础设施，能够快速传输数据（每秒高达数百兆比特），而且能够处理很多的数据传输。对于许多电子设备的规划者来说，WiFi是最好的挑选，因为它承载着基础设施。运用WiFi的两台设备之间的通讯间隔约为50米，远高于运用蓝牙技能的设备。

  WiFi根据IEEE 802.11系列规范，其第一个版别于1997年发布。此版别可供给高达2兆位/秒的链路速度。现在，WiFi最常用的规范是根据IEEE 802.11的802.11n，但802.11ac的运用也在迅速增长。最新版别供给比802.11n（源物联网家庭网络）更快的通讯速度，虽然WiFi十分合适物联网设备之间的通讯，但其操作能耗相对较高。但是，无论如何，它是大多数物联网设备之间文件传输的最强壮协议。

  三、ZigBee

  ZigBee是一种根据IEEE 802.15.4规范的短程无线通讯协议。其作业频率为2.4GHz，数据速率为250kbps。ZigBee具有低能耗、高扩展性、安全性、持久性和节点数高等长处，合适于物联网设备之间的有效通讯。网络中的最大节点数能够达到1024，最大间隔可达200m，而ZigBee甚至能够运用128位AES加密算法。
  ZigBee规范（IEEE 802.15.4-2003）于2004年12月14日首次获得批准，并于2005年发布。ZigBee协议是为家庭自动化和大型工业现场而规划的抱负协议，在这些地方需求低功耗，而且在低数据速率下，家庭或建筑物之间很少进行数据交换。ZigBee具有巨大的用户群，是物联网设备之间通讯的首选形式。
  ZigBee的最新版别是ZigBee3.0，它能够看作是几个ZigBee无线规范的所有功能的调集。ZigBee协议被用作低能耗电子系统（如城市大街照明和电表）中物联网设备之间的首选通讯方法。ZigBee协议也可用于安全系统和智能家居。

  四、Z-Wave

  与ZigBee类似，Z-Wave是一种低功耗的射频通讯协议，首要用于家庭自动化系统和电子设备中，如灯操控器和传感器。Z波通讯协议的频率为900MHz，规模为30-100m，因而协议与其他无线协议（如WiFi、蓝牙、作业频率为2.4GHz的ZigBee等）之间的搅扰能够忽略不计。其数据速率规模约为40kbps至100kbps。
  与其他协议相比，Z-Wave协议更简略，开发速度更快。Z波运用的射频频段是东道国的特定频段。例如，868.42 MHz SRD频带（欧洲）、900 MHz ISM或908.42 MHz频带（美国）、916 MHz频带（以色列）、919.82 MHz频带（香港）、921.42 MHz频带（澳大利亚/新西兰）、865.2 MHz频带（印度）。

  五、远程广域网(LoRaWAN)

  罗兰湾协议是一种通讯协议，首要用于地区、国家或全球远程无线物联网设备中的电池供电。它以其低功耗的远间隔通讯能力和在噪声水平下检测信号的能力而闻名。该协议首要用于智能城市，在那里，大型网络有数以百万计的连接设备在较小的电池和内存上运转。罗兰湾的数据速率为0.3kbps到50kbps。
  智能路灯是运用罗兰湾协议的一个实际比如，其中路灯运用罗兰湾协议连接到罗兰网关。然后网关连接到云应用程序，云应用程序完全操控灯泡的亮度，并根据环境中的自然光进行调整。

  六、近场通讯(NFC)

  近场通讯（NFC）是一种简略、安全的协议，能够简化物联网设备之间的双向通讯。它首要利用两个环形天线的近场电磁感应。它专为智能手机规划，答应用户进行非触摸式支付交易。它还协助用户访问电子内容并连接到电子设备。基本上，它扩展了非触摸卡技能的功能，使物联网设备能够在4厘米以内的短间隔内同享信息。

  NFC协议的数据速率为106kbps到424kbps。因为NFC是一种短间隔通讯协议，功耗较低。设置所需时间较少，不需求设备配对。因为通讯间隔短，大大降低了对环境中其他网络的有害搅扰的可能性。

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