通信协议物联网通信协议全解析.docx

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通信协议物联网通信协议全解析

通信协议-物联网通信协议全解析

导读

我们都知道，物联网存在着许多通信协议。

本文将重点介绍几个常见的物联网通信协议，它们具有不同的性能、数据速率、覆盖范围、功率和内存……

我们都知道，物联网存在着许多通信协议。

本文将重点介绍几个常见的物联网通信协议，它们具有不同的性能、数据速率、覆盖范围、功率和内存……

物联网通信协议全解析  

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。

（2）NB-IoT

窄带物联网（NarrowBandInternetofThings,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

（2）NFC

应用场景：

应用在门禁、考勤、访客、会议签到、巡更等领域。

NFC具有人机交互、机器间交互等功能。

（3）Bluetooth

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。

蓝牙能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。

利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。

4、有线通信

（1）USB

USB，是英文UniversalSerialBus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

是应用在PC领域的接口技术。

（2）串口通信协议

串口通信协议是指规定了数据包的内容，内容包含了起始位、主体数据、校验位及停止位，双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。

在串口通信中，常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485。

串口通信是指外设和计算机间，通过数据线按位进行传输数据的一种通讯方式。

这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。

大多数计算机（不包括笔记本）都包含两个RS-232串口。

串口通信也是仪表仪器设备常用的通信协议。

（3）以太网

以太网是一种计算机局域网技术。

IEEE组织的IEEE802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。

（4）MBus

MBus远程抄表系统（symphonicmbus），是欧洲标准的2线的二总线，主要用于消耗测量仪器诸如热表和水表系列。