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(lán)牙低功耗(BLE)
藍(lán)牙低功耗(ble)是藍(lán)牙的增強(qiáng)版別。它也是最早和最廣泛運(yùn)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(lán)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(jìn)一步優(yōu)化了低功耗和低成本版別,如藍(lán)牙低功耗(ble)協(xié)議或諾基亞的智能藍(lán)牙。它旨在堅持通訊規(guī)模,同時顯著降低能耗。因?yàn)樗{(lán)牙的這一特性,藍(lán)牙現(xiàn)已成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的首要協(xié)議?,F(xiàn)在,它應(yīng)用于所有干流操作系統(tǒng),包含IOS、Android、微軟手機(jī)、草莓、OS X、Linux和windows。藍(lán)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(jìn)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?yàn)樗\(yùn)用很多的基礎(chǔ)設(shè)施,能夠快速傳輸數(shù)據(jù)(每秒高達(dá)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?yàn)樗休d著基礎(chǔ)設(shè)施。運(yùn)用WiFi的兩臺設(shè)備之間的通訊間隔約為50米,遠(yuǎn)高于運(yùn)用藍(lán)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(dá)2兆位/秒的鏈路速度?,F(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(yùn)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?qiáng)壯協(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(kuò)展性、安全性、持久性和節(jié)點(diǎn)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(diǎn)數(shù)能夠達(dá)到1024,最大間隔可達(dá)200m,而ZigBee甚至能夠運(yùn)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(zhǔn),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(fù)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(jìn)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(lán)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(yùn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)。羅蘭灣的數(shù)據(jù)速率為0.3kbps到50kbps。
智能路燈是運(yùn)用羅蘭灣協(xié)議的一個實(shí)際比如,其中路燈運(yùn)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?zé)襞莸牧炼?,并根?jù)環(huán)境中的自然光進(jìn)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(jī)規(guī)劃,答應(yīng)用戶進(jìn)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(kuò)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?yàn)镹FC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?yàn)橥ㄓ嶉g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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