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物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議

時(shí)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(lái)，物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)關(guān)越來(lái)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(qǐng)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(wú)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(ài)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(jiān)持通訊規(guī)模，同時(shí)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(gè)創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持配置文件（IPSP）?，F(xiàn)在，現(xiàn)已對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行了全面的開(kāi)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(duì)于許多電子設(shè)備的規(guī)劃者來(lái)說(shuō)，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(tái)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(gè)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(zhǎng)。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(duì)較高。但是，無(wú)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(wú)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(zhǎng)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(dòng)化和大型工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)ZigBee無(wú)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(dòng)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(wú)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(jì)。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(jiǎn)略，開(kāi)發(fā)速度更快。Z波運(yùn)用的射頻頻段是東道國(guó)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(guó)）、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(guó)家或全球遠(yuǎn)程無(wú)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(cè)信號(hào)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(wàn)計(jì)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(gè)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(chǎng)通訊(NFC)

  近場(chǎng)通訊（NFC）是一種簡(jiǎn)略、安全的協(xié)議，能夠簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的雙向通訊。它首要利用兩個(gè)環(huán)形天線的近場(chǎng)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(wèn)電子內(nèi)容并連接到電子設(shè)備?；旧希鼣U(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(shí)間較少，不需求設(shè)備配對(duì)。因?yàn)橥ㄓ嶉g隔短，大大降低了對(duì)環(huán)境中其他網(wǎng)絡(luò)的有害攪擾的可能性。

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