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物联⽹通信协议⼤汇总!
随着物联⽹设备数量的持续增加,这些设备之间的通信或连接已成为⼀个重要的思考课题。通信对物联⽹来说⼗分常⽤且关
键,⽆论是近距离⽆线传输技术还是移动通信技术,都影响着物联⽹的发展。⽽在通信中,通信协议尤其重要,是双⽅实体完
成通信或服务所必须遵循的规则和约定。
本⽂介绍了⼏个可⽤的物联⽹通信协议,它们具有不同的性能、数据速率、覆盖范围、功率和内存,⽽且每⼀种协议都有各⾃
的优点和或多或少的缺点。其中⼀些通信协议只适合⼩型家⽤电器,⽽其他⼀些通信协议则可以⽤于⼤型智慧城市项⽬。物联
⽹通信协议分为两⼤类:
⼀类是接⼊协议:⼀般负责⼦⽹内设备间的组⽹及通信
⼀类是通讯协议:主要是运⾏在传统互联⽹TCP/IP协议之上的设备通讯协议,负责设备通过互联⽹进⾏数据交换及通信。
⼀
物理层、数据链路层协议
1、远距离蜂窝通信
(1)2G/3G/4G通信协议,分别指第⼆、三、四代移动通信系统协议。通信协议
(2)NB-IoT
窄带物联⽹(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联⽹络的⼀个重要分⽀。NB-IoT构建于蜂窝⽹络,只消耗
⼤约180kHz的带宽,可直接部署于GSM⽹络、UMTS⽹络或LTE⽹络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT聚焦于低功
耗⼴覆盖(LPWA)物联⽹(IoT)市场,是⼀种可在全球范围内⼴泛应⽤的新兴技术。具有覆盖⼴、连接多、速率快、成本
低、功耗低、架构优等特点。
应⽤场景:NB-IoT⽹络带来的场景应⽤包括智能停车、智能消防、智能⽔务、智能路灯、共享单车和智能家电等。
(3)5G
第五代移动通信技术,是最新⼀代蜂窝移动通信技术。5G的性能⽬标是⾼数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提⾼
系统容量和⼤规模设备连接。
应⽤场景:AR/VR、车联⽹、智能制造、智慧能源、⽆线医疗、⽆线家庭娱乐、联⽹⽆⼈机、超⾼清/全景直播、个⼈AI辅
助、智慧城市。
2、远距离⾮蜂窝通信
(1)WiFi
由于前⼏年家⽤WiFi路由器以及智能⼿机的迅速普及,WiFi协议在智能家居领域也得到了⼴泛应⽤。WiFi协议最⼤的优势是
可以直接接⼊互联⽹。相对于ZigBee,采⽤Wifi协议的智能家居⽅案省去了额外的⽹关,相对于蓝⽛协议,省去了对⼿机等移
动终端的依赖。
商⽤WiFi在城市公共交通、商场等公共场所的覆盖,将商⽤WiFi的场景应⽤潜⼒表露⽆疑。
(2)ZigBee
ZigBee是⼀种低速短距离传输的⽆线通信协议,是⼀种⾼可靠的⽆线数传⽹络,主要特⾊有低速、低耗电、低成本、⽀持⼤
量⽹上节点、⽀持多种⽹上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee技术是⼀种新型技术,它最近出现,主要是依靠⽆
线⽹络进⾏传输,它能够近距离的进⾏⽆线连接,属于⽆线⽹络通讯技术。
ZigBee技术的先天性优势,使得它在物联⽹⾏业逐渐成为⼀个主流技术,在⼯业、农业、智能家居等领域得到⼤规模的应
⽤。
(3)LoRa
LoRa(LongRange,远距离)是⼀种调制技术,与同类技术相⽐,提供更远的通信距离。LoRa ⽹关、烟感、⽔监测、红外探
测、定位、排插等⼴泛应⽤物联⽹产品。作为⼀种窄带⽆线技术,LoRa 是使⽤到达时间差来实现地理定位的。LoRa 定位的
应⽤场景:智慧城市和交通监控、计量和物流、农业定位监控。
3、近距离通信
(1)RFID