Wraz ze stałym wzrostem liczby urządzeń IoT, komunikacja lub połączenie pomiędzy tymi urządzeniami stała się ważnym tematem do rozważenia.Komunikacja jest bardzo powszechna i kluczowa dla Internetu rzeczy.Niezależnie od tego, czy jest to technologia transmisji bezprzewodowej krótkiego zasięgu, czy technologia komunikacji mobilnej, wpływa to na rozwój Internetu Rzeczy.W komunikacji szczególnie ważny jest protokół komunikacyjny, a to zasady i konwencje, których oba podmioty muszą przestrzegać, aby ukończyć komunikację lub usługę.W tym artykule przedstawiono kilka dostępnych protokołów komunikacyjnych IoT, które charakteryzują się różną wydajnością, szybkością transmisji danych, zasięgiem, mocą i pamięcią, a każdy protokół ma swoje zalety i mniej więcej wady.Niektóre z tych protokołów komunikacyjnych nadają się tylko do małych urządzeń gospodarstwa domowego, podczas gdy inne można wykorzystać w dużych projektach inteligentnych miast.Protokoły komunikacyjne Internetu rzeczy dzielą się na dwie kategorie, jedna to protokół dostępu, a druga to protokół komunikacyjny.Protokół dostępu jest ogólnie odpowiedzialny za tworzenie sieci i komunikację między urządzeniami w podsieci;protokół komunikacyjny to głównie protokół komunikacyjny urządzenia działający w tradycyjnym internetowym protokole TCP/IP, który odpowiada za wymianę danych i komunikację urządzeń przez Internet.
1. Komunikacja komórkowa dalekiego zasięgu
(1)Protokoły komunikacyjne 2G/3G/4G odnoszą się odpowiednio do protokołów systemów komunikacji mobilnej drugiej, trzeciej i czwartej generacji.
(2)NB-IoT
Wąskopasmowy Internet Rzeczy (NB-iot) stał się ważną gałęzią Internetu Wszystkiego.
Zbudowany w oparciu o sieci komórkowe, nb-iot zużywa tylko około 180 kHz szerokości pasma i można go wdrożyć bezpośrednio w sieciach GSM, UMTS lub LTE, aby obniżyć koszty wdrożenia i zapewnić płynność aktualizacji.
Nb-iot koncentruje się na rynku Internetu rzeczy (IoT) o niskim poborze mocy i szerokim zasięgu (LPWA) i jest nową technologią, która może być szeroko stosowana na całym świecie.
Charakteryzuje się szerokim zasięgiem, wieloma połączeniami, dużą szybkością, niskim kosztem, niskim zużyciem energii i doskonałą architekturą.
Scenariusze zastosowań: Sieć nB-iot zapewnia scenariusze obejmujące inteligentne parkowanie, inteligentne gaszenie pożarów, inteligentne nawadnianie, inteligentne oświetlenie uliczne, wspólne rowery i inteligentne urządzenia gospodarstwa domowego itp.
(3)5G
Technologia komunikacji mobilnej piątej generacji to najnowsza generacja technologii komunikacji mobilnej.
Cele wydajnościowe sieci 5G to wysokie szybkości transmisji danych, zmniejszone opóźnienia, oszczędność energii, niższe koszty, zwiększona pojemność systemu i łączność z urządzeniami na dużą skalę.
Scenariusze zastosowań: AR/VR, Internet pojazdów, inteligentna produkcja, inteligentna energia, bezprzewodowa medycyna, bezprzewodowa rozrywka domowa, Connected UAV, ULTRA WYSOKIEJ rozdzielczości/panoramiczna transmisja na żywo, osobista pomoc AI, inteligentne miasto.
2. Komunikacja bezkomórkowa na duże odległości
(1)Wi-Fi
Ze względu na dużą popularność domowych routerów WiFi i smartfonów, w ciągu ostatnich kilku lat protokół WiFi znalazł szerokie zastosowanie również w obszarze inteligentnego domu. Największą zaletą protokołu WiFi jest bezpośredni dostęp do Internetu.
W porównaniu z ZigBee, system inteligentnego domu wykorzystujący protokół Wi-Fi eliminuje potrzebę stosowania dodatkowych bramek.W porównaniu z protokołem Bluetooth eliminuje zależność od terminali mobilnych, takich jak telefony komórkowe.
Zasięg komercyjnego WiFi w miejskim transporcie publicznym, centrach handlowych i innych miejscach publicznych niewątpliwie ujawni potencjał zastosowań komercyjnych scenariuszy WiFi.
(2)ZigBee
ZigBee to protokół komunikacji bezprzewodowej o niskiej prędkości i transmisji na krótkie odległości, to wysoce niezawodna bezprzewodowa sieć transmisji danych, której głównymi cechami są niska prędkość, niskie zużycie energii, niski koszt, obsługa dużej liczby węzłów sieci, obsługa różnych topologii sieci , niska złożoność, szybka, niezawodna i bezpieczna.
Technologia ZigBee to nowy rodzaj technologii, który pojawił się niedawno.Do transmisji wykorzystuje się głównie sieć bezprzewodową.Może realizować połączenie bezprzewodowe w bliskiej odległości i należy do technologii komunikacji sieci bezprzewodowej.
Nieodłączne zalety technologii ZigBee sprawiają, że stopniowo staje się ona technologią głównego nurtu w branży Internetu Rzeczy i znajduje zastosowanie na dużą skalę w przemyśle, rolnictwie, inteligentnym domu i innych dziedzinach.
(3)LoRa
LoRa (LongRange, LongRange) to technologia modulacji zapewniająca większe odległości komunikacyjne niż podobne technologie. Bramka LoRa, czujnik dymu, monitorowanie wody, wykrywanie podczerwieni, pozycjonowanie, wstawianie i inne szeroko stosowane produkty Iot. Jako wąskopasmowa technologia bezprzewodowa LoRa wykorzystuje różnica czasu dotarcia do geolokalizacji. Scenariusze zastosowania pozycjonowania LoRa: inteligentne monitorowanie miast i ruchu, pomiary i logistyka, monitorowanie pozycjonowania rolnictwa.
3. NFC (komunikacja bliskiego zasięgu)
(1)RFID
Identyfikacja częstotliwości radiowej (RFID) jest skrótem od identyfikacji częstotliwości radiowej. Jej zasadą jest bezkontaktowa transmisja danych pomiędzy czytnikiem a znacznikiem w celu osiągnięcia celu identyfikacji celu. Zastosowanie RFID jest bardzo szerokie, typowymi zastosowaniami są chipy zwierzęce, samochodowe urządzenie alarmowe, kontrola dostępu, kontrola parkowania, automatyzacja linii produkcyjnej, gospodarka materiałowa. Kompletny system RFID składa się z czytnika, elektronicznego tagu i systemu zarządzania danymi.
(2) NFC
Chińska pełna nazwa NFC to Technologia komunikacji bliskiego zasięgu.NFC opracowano w oparciu o technologię bezkontaktowej identyfikacji radiowej (RFID) w połączeniu z technologią połączeń bezprzewodowych.Zapewnia bardzo bezpieczną i szybką metodę komunikacji dla różnych produktów elektronicznych, które stają się coraz bardziej popularne w naszym codziennym życiu.„Pole bliskie” w chińskiej nazwie NFC odnosi się do fal radiowych w pobliżu pola elektromagnetycznego.
Scenariusze zastosowania: Stosowane w kontroli dostępu, frekwencji, gościach, logowaniu się do konferencji, patrolowaniu i innych dziedzinach.NFC oferuje takie funkcje, jak interakcja człowiek-komputer i interakcja maszyna-maszyna.
(3)Bluetooth
Technologia Bluetooth to otwarta, globalna specyfikacja bezprzewodowej transmisji danych i komunikacji głosowej.Jest to specjalne połączenie w technologii bezprzewodowej krótkiego zasięgu, oparte na niedrogim połączeniu bezprzewodowym krótkiego zasięgu, służące do stworzenia środowiska komunikacyjnego dla urządzeń stacjonarnych i mobilnych.
Bluetooth umożliwia bezprzewodową wymianę informacji pomiędzy wieloma urządzeniami, w tym telefonami komórkowymi, urządzeniami PDA, bezprzewodowymi zestawami słuchawkowymi, komputerami przenośnymi i powiązanymi urządzeniami peryferyjnymi.Zastosowanie technologii „Bluetooth” może skutecznie uprościć komunikację pomiędzy urządzeniami końcowymi komunikacji mobilnej, a także z powodzeniem uprościć komunikację pomiędzy urządzeniem a Internetem, dzięki czemu transmisja danych staje się szybsza i efektywniejsza oraz poszerza możliwości komunikacji bezprzewodowej.
4. Komunikacja przewodowa
(1)USB
USB, skrót od angielskiego Universal Serial Bus (Universal Serial Bus), to standard magistrali zewnętrznej używany do regulowania połączenia i komunikacji między komputerami i urządzeniami zewnętrznymi.Jest to technologia interfejsu stosowana w komputerach PC.
(2) Protokół komunikacji szeregowej
Protokół komunikacji szeregowej odnosi się do odpowiednich specyfikacji, które określają zawartość pakietu danych, która obejmuje bit startu, dane treści, bit kontrolny i bit stopu.Obie strony muszą uzgodnić spójny format pakietu danych, aby normalnie wysyłać i odbierać dane.W komunikacji szeregowej powszechnie stosowane protokoły obejmują RS-232, RS-422 i RS-485.
Komunikacja szeregowa odnosi się do metody komunikacji, w której dane są przesyłane krok po kroku pomiędzy urządzeniami peryferyjnymi a komputerami.Ta metoda komunikacji wykorzystuje mniej linii danych, co pozwala zaoszczędzić koszty komunikacji w przypadku komunikacji na duże odległości, ale jej prędkość transmisji jest niższa niż w przypadku transmisji równoległej.Większość komputerów (nie licząc notebooków) posiada dwa porty szeregowe RS-232.Komunikacja szeregowa jest również powszechnie używanym protokołem komunikacyjnym dla przyrządów i sprzętu.
(3)Ethernet
Ethernet to technologia komputerowej sieci LAN. Standard IEEE 802.3 to standard techniczny dla sieci Ethernet, który obejmuje zawartość połączenia w warstwie fizycznej, sygnał elektroniczny i protokół warstwy dostępu do mediów?
(4)MBus
System zdalnego odczytu liczników MBus (mbus symfoniczny) to europejska standardowa dwuprzewodowa magistrala dwuprzewodowa, stosowana głównie w przyrządach do pomiaru zużycia, takich jak serie ciepłomierzy i wodomierzy.
Czas publikacji: 07 września 2021 r
