Με τη συνεχή αύξηση του αριθμού των συσκευών IoT, η επικοινωνία ή η σύνδεση μεταξύ αυτών των συσκευών έχει γίνει ένα σημαντικό θέμα προς εξέταση.Η επικοινωνία είναι πολύ συνηθισμένη και κρίσιμη για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων.Είτε πρόκειται για τεχνολογία ασύρματης μετάδοσης μικρής εμβέλειας είτε για τεχνολογία κινητής επικοινωνίας, επηρεάζει την ανάπτυξη του Διαδικτύου των πραγμάτων.Στην επικοινωνία, το πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι ιδιαίτερα σημαντικό και είναι οι κανόνες και οι συμβάσεις που πρέπει να ακολουθήσουν οι δύο οντότητες για να ολοκληρώσουν την επικοινωνία ή την υπηρεσία.Αυτό το άρθρο παρουσιάζει πολλά διαθέσιμα πρωτόκολλα επικοινωνίας IoT, τα οποία έχουν διαφορετική απόδοση, ρυθμό δεδομένων, κάλυψη, ισχύ και μνήμη και κάθε πρωτόκολλο έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και περισσότερο ή λιγότερο μειονεκτήματα.Ορισμένα από αυτά τα πρωτόκολλα επικοινωνίας είναι κατάλληλα μόνο για μικρές οικιακές συσκευές, ενώ άλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για έργα έξυπνης πόλης μεγάλης κλίμακας.Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Internet of Things χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, η μία είναι το πρωτόκολλο πρόσβασης και η άλλη είναι το πρωτόκολλο επικοινωνίας.Το πρωτόκολλο πρόσβασης είναι γενικά υπεύθυνο για τη δικτύωση και την επικοινωνία μεταξύ των συσκευών στο υποδίκτυο.το πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι κυρίως το πρωτόκολλο επικοινωνίας συσκευών που εκτελείται στο παραδοσιακό πρωτόκολλο Internet TCP/IP, το οποίο είναι υπεύθυνο για την ανταλλαγή δεδομένων και την επικοινωνία των συσκευών μέσω του Διαδικτύου.
1. Κυψελοειδή επικοινωνία μεγάλης εμβέλειας
(1) Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας 2G/3G/4G αναφέρονται στα πρωτόκολλα συστημάτων κινητής επικοινωνίας δεύτερης, τρίτης και τέταρτης γενιάς αντίστοιχα.
(2)NB-IoT
Το Narrow Band Internet of Things (NB-iot) έχει γίνει ένας σημαντικός κλάδος του Διαδικτύου των Πάντων.
Χτισμένο σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, το nb-iot καταναλώνει μόνο περίπου 180 kHz εύρους ζώνης και μπορεί να αναπτυχθεί απευθείας σε δίκτυα GSM, UMTS ή LTE για μείωση του κόστους ανάπτυξης και ομαλές αναβαθμίσεις.
Το Nb-iot εστιάζει στην αγορά Internet of Things (IoT) με ευρεία κάλυψη χαμηλής ισχύος (LPWA) και είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία που μπορεί να εφαρμοστεί ευρέως παγκοσμίως.
Έχει τα χαρακτηριστικά ευρείας κάλυψης, πολλών συνδέσεων, γρήγορης ταχύτητας, χαμηλού κόστους, χαμηλής κατανάλωσης ρεύματος και εξαιρετικής αρχιτεκτονικής.
Σενάρια εφαρμογής: Το δίκτυο nB-iot φέρνει σενάρια όπως έξυπνο παρκάρισμα, έξυπνη πυρόσβεση, έξυπνο νερό, έξυπνα φώτα δρόμου, κοινόχρηστα ποδήλατα και έξυπνες οικιακές συσκευές κ.λπ.
(3) 5G
Η τεχνολογία κινητών επικοινωνιών πέμπτης γενιάς είναι η τελευταία γενιά τεχνολογίας κινητής τηλεφωνίας.
Οι στόχοι απόδοσης του 5G είναι οι υψηλοί ρυθμοί δεδομένων, η μειωμένη καθυστέρηση, η εξοικονόμηση ενέργειας, το χαμηλότερο κόστος, η αυξημένη χωρητικότητα του συστήματος και η συνδεσιμότητα συσκευών μεγάλης κλίμακας.
Σενάρια εφαρμογής: AR/VR, Διαδίκτυο οχημάτων, έξυπνη κατασκευή, έξυπνη ενέργεια, ασύρματη ιατρική, ασύρματη οικιακή ψυχαγωγία, Συνδεδεμένο UAV, ULTRA HIGH ευκρίνειας/πανοραμική ζωντανή μετάδοση, προσωπική βοήθεια AI, έξυπνη πόλη.
2. Μη κυψελοειδής επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων
(1) WiFi
Λόγω της ταχείας δημοτικότητας των οικιακών δρομολογητών WiFi και των έξυπνων τηλεφώνων τα τελευταία χρόνια, το πρωτόκολλο WiFi έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα του έξυπνου σπιτιού. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του πρωτοκόλλου WiFi είναι η άμεση πρόσβαση στο Διαδίκτυο.
Σε σύγκριση με το ZigBee, το σχέδιο έξυπνου σπιτιού που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο Wifi εξαλείφει την ανάγκη για πρόσθετες πύλες.Σε σύγκριση με το πρωτόκολλο Bluetooth, εξαλείφει την εξάρτηση από τερματικά κινητής τηλεφωνίας, όπως τα κινητά τηλέφωνα.
Η κάλυψη του εμπορικού WiFi σε αστικές δημόσιες συγκοινωνίες, εμπορικά κέντρα και άλλους δημόσιους χώρους αναμφίβολα θα αποκαλύψει τις δυνατότητες εφαρμογής των εμπορικών σεναρίων WiFi.
(2) ZigBee
Το ZigBee είναι ένα πρωτόκολλο ασύρματης επικοινωνίας χαμηλής ταχύτητας και μικρής απόστασης, είναι ένα εξαιρετικά αξιόπιστο ασύρματο δίκτυο μετάδοσης δεδομένων, τα κύρια χαρακτηριστικά είναι χαμηλή ταχύτητα, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, χαμηλό κόστος, υποστήριξη μεγάλου αριθμού κόμβων δικτύου, υποστήριξη ποικιλίας τοπολογίας δικτύου , χαμηλής πολυπλοκότητας, γρήγορο, αξιόπιστο και ασφαλές.
Η τεχνολογία ZigBee είναι ένας νέος τύπος τεχνολογίας, που εμφανίστηκε πρόσφατα.Βασίζεται κυρίως σε ασύρματο δίκτυο για μετάδοση.Μπορεί να πραγματοποιήσει ασύρματη σύνδεση σε κοντινή απόσταση και ανήκει στην τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας δικτύου.
Τα εγγενή πλεονεκτήματα της τεχνολογίας ZigBee την καθιστούν σταδιακά κύρια τεχνολογία στη βιομηχανία του Διαδικτύου των Πραγμάτων και αποκτά εφαρμογές μεγάλης κλίμακας στη βιομηχανία, τη γεωργία, τα έξυπνα σπίτια και άλλους τομείς.
(3)LoRa
Το LoRa (LongRange, LongRange) είναι μια τεχνολογία διαμόρφωσης που παρέχει μεγαλύτερες αποστάσεις επικοινωνίας από παρόμοιες τεχνολογίες. Η πύλη LoRa, ο αισθητήρας καπνού, η παρακολούθηση νερού, η υπέρυθρη ανίχνευση, η τοποθέτηση, η εισαγωγή και άλλα ευρέως χρησιμοποιούμενα προϊόντα Iot. Ως ασύρματη τεχνολογία στενής ζώνης, η LoRa χρησιμοποιεί Χρονική διαφορά άφιξης για γεωεντοπισμό. Σενάρια εφαρμογής εντοπισμού θέσης LoRa: έξυπνη παρακολούθηση πόλης και κυκλοφορίας, μέτρηση και logistics, παρακολούθηση γεωργίας εντοπισμού θέσης.
3. NFC (επικοινωνία κοντινού πεδίου)
(1)RFID
Η Αναγνώριση Ραδιοσυχνοτήτων (RFID) είναι συντομογραφία της Αναγνώρισης Ραδιοσυχνοτήτων. Η αρχή της είναι η επικοινωνία δεδομένων χωρίς επαφή μεταξύ του αναγνώστη και της ετικέτας για την επίτευξη του σκοπού αναγνώρισης του στόχου. Η εφαρμογή του RFID είναι πολύ εκτεταμένη, τυπικές εφαρμογές είναι τσιπ ζώων, Συσκευή συναγερμού τσιπ αυτοκινήτου, έλεγχος πρόσβασης, έλεγχος στάθμευσης, αυτοματισμός γραμμής παραγωγής, διαχείριση υλικών. Το πλήρες σύστημα RFID αποτελείται από Reader, ηλεκτρονική ετικέτα και σύστημα διαχείρισης δεδομένων.
(2)NFC
Το Κινέζικο πλήρες όνομα του NFC είναι Near Field Communication Technology.Το NFC αναπτύσσεται με βάση την τεχνολογία αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων χωρίς επαφή (RFID) και συνδυάζεται με τεχνολογία ασύρματης διασύνδεσης.Παρέχει μια πολύ ασφαλή και γρήγορη μέθοδο επικοινωνίας για διάφορα ηλεκτρονικά προϊόντα που γίνονται όλο και πιο δημοφιλή στην καθημερινή μας ζωή.Το "κοντό πεδίο" στην κινεζική ονομασία NFC αναφέρεται σε ραδιοκύματα κοντά στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.
Σενάρια εφαρμογής: Χρησιμοποιείται στον έλεγχο πρόσβασης, τη συμμετοχή, τους επισκέπτες, τη σύνδεση συνεδρίων, την περιπολία και άλλα πεδία.Το NFC έχει λειτουργίες όπως η αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή και η αλληλεπίδραση μηχανής με μηχανή.
(3)Bluetooth
Η τεχνολογία Bluetooth είναι μια ανοιχτή παγκόσμια προδιαγραφή για ασύρματη επικοινωνία δεδομένων και φωνή.Είναι μια ειδική ασύρματη σύνδεση τεχνολογίας μικρής εμβέλειας που βασίζεται σε μια χαμηλού κόστους ασύρματη σύνδεση μικρής εμβέλειας για τη δημιουργία ενός περιβάλλοντος επικοινωνίας για σταθερές και κινητές συσκευές.
Το Bluetooth μπορεί να ανταλλάσσει πληροφορίες ασύρματα μεταξύ πολλών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων κινητών τηλεφώνων, PDA, ασύρματων ακουστικών, φορητών υπολογιστών και σχετικών περιφερειακών.Η χρήση της τεχνολογίας "Bluetooth" μπορεί να απλοποιήσει αποτελεσματικά την επικοινωνία μεταξύ τερματικών συσκευών κινητής επικοινωνίας και επίσης να απλοποιήσει με επιτυχία την επικοινωνία μεταξύ της συσκευής και του Διαδικτύου, έτσι ώστε η μετάδοση δεδομένων να γίνει ταχύτερη και αποτελεσματικότερη και να διευρύνει τον δρόμο για ασύρματη επικοινωνία.
4. Ενσύρματη επικοινωνία
(1)USB
Το USB, η συντομογραφία του αγγλικού Universal Serial Bus (Universal Serial Bus), είναι ένα πρότυπο εξωτερικού διαύλου που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της σύνδεσης και της επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών και εξωτερικών συσκευών.Είναι η τεχνολογία διεπαφής που εφαρμόζεται στον τομέα των Η/Υ.
(2)Πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας
Το πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας αναφέρεται στις σχετικές προδιαγραφές που καθορίζουν το περιεχόμενο του πακέτου δεδομένων, το οποίο περιλαμβάνει το bit έναρξης, τα δεδομένα σώματος, το bit ελέγχου και το bit διακοπής.Και τα δύο μέρη πρέπει να συμφωνήσουν σε μια συνεπή μορφή πακέτων δεδομένων για την κανονική αποστολή και λήψη δεδομένων.Στη σειριακή επικοινωνία, τα κοινά χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα περιλαμβάνουν τα RS-232, RS-422 και RS-485.
Η σειριακή επικοινωνία αναφέρεται σε μια μέθοδο επικοινωνίας κατά την οποία τα δεδομένα μεταδίδονται κομμάτι προς κομμάτι μεταξύ περιφερειακών και υπολογιστών.Αυτή η μέθοδος επικοινωνίας χρησιμοποιεί λιγότερες γραμμές δεδομένων, γεγονός που μπορεί να εξοικονομήσει κόστος επικοινωνίας στην επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων, αλλά η ταχύτητα μετάδοσής της είναι χαμηλότερη από την παράλληλη μετάδοση.Οι περισσότεροι υπολογιστές (χωρίς τους φορητούς υπολογιστές) περιέχουν δύο σειριακές θύρες RS-232.Η σειριακή επικοινωνία είναι επίσης ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο πρωτόκολλο επικοινωνίας για όργανα και εξοπλισμό.
(3)Ethernet
Το Ethernet είναι μια τεχνολογία LAN υπολογιστή. Το πρότυπο IEEE 802.3 είναι το τεχνικό πρότυπο για το Ethernet, το οποίο περιλαμβάνει το περιεχόμενο της σύνδεσης φυσικού επιπέδου, το ηλεκτρονικό σήμα και το πρωτόκολλο επιπέδου πρόσβασης πολυμέσων;
(4)MBbus
Το σύστημα απομακρυσμένης ανάγνωσης μετρητών MBus (symphonic mbus) είναι ένας δίαυλος 2 συρμάτων ευρωπαϊκού προτύπου, που χρησιμοποιείται κυρίως για όργανα μέτρησης κατανάλωσης όπως μετρητές θερμότητας και σειρές μετρητών νερού.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-07-2021
