物联网信息通信技术(ICT)是人与人、人与物、物与物信息传输的突破口。智能设备现在能够代表个人进行连接、移动和决策,这项技术也被称为“万物互联”。物联网生态系统由许多可以随时随地相互连接的智能设备组成。然而,存储量、无线电范围和功率等限制因素正在阻碍物联网的发展,需要通信协议来管理这些限制因素。
顶级物联网通信协议
当今有许多无线技术可用于互连 IoT 设备和互联网,包括各种范围的 WPAN 和 WLAN,例如 Wi-Fi、红外线、蓝牙、Bee、M-bus 等。通信协议可以大致分类Wi-Fi、蓝牙、卫星、NFC 和 RFID 标准。
在这里,我们看到了排名前 4 位的 IoT 通信协议:
1. 无线网络
对于许多开发人员来说,Wi-Fi 连接通常是一个显而易见的选择,特别是考虑到 Wi-Fi 在 LAN 家庭环境中的普遍性。它是一个局域网,在 5Ghz ISM 频率波长范围内使用 IEE 802.11 标准。Wi-Fi 是一种短距离技术,提供距离接入点约 60 英尺的范围。Wi-Fi 是一种无线协议,旨在以无线方式取代以太网。其目标是通过现成的、易于实施、易于使用的短距离无线连接提供跨卖家互操作性。
标准 Wi-Fi 通常不是最好的物联网技术,但一些物联网应用程序可以利用标准 Wi-Fi 支持,特别是对于内部或校园环境。明显的案例包括楼宇和家庭自动化以及内部能源管理,其中 Wi-Fi 可以用作通信渠道,并且设备可以连接到电源插座。另一方面,也称为“HaLow”的 Wi-Fi 802.11ah 专为物联网而设计,需要独特的客户端和基础设施。Wi-Fi 技术供应商不断改进,并且每天都在努力提供更好的技术。
2. 卫星通信
卫星通信允许手机与最近的大约 10-15 英里的天线进行通信。根据通信速度,这些被称为 GSM、GPRS / GSM、3G、4G / LTE、5G 等。卫星通信在物联网中也称为机器对机器通信,因为它允许移动设备之间的通信。
定制设计的卫星通信似乎是解决物联网设备大规模互连通信限制的唯一可行解决方案。卫星技术可以帮助物联网行业发展并轻松应对这一广泛的连接挑战。对于如此高的负载,数据传输的速度可能会成为一个问题。然而,创新解决方案的出现只是时间问题。
卫星供应商已经在合作提供能够释放物联网全部潜力的服务和设备。已经在研究一种解决方案来集成光纤、卫星和无线网络。卫星系统的全球性和同时向多个点广播的能力使其成为地球上最有效的信号传输方式。为了实现全球覆盖,卫星传输标签随地面网络一起传输。
3.蓝牙
蓝牙技术自爱立信于 1994 年发明以来已经走过了漫长的道路。蓝牙是作为标准 RS 电缆的替代品而开发的,标准 RS 电缆随后用于将外部设备连接到 PC。蓝牙在物联网中用于跟踪商业、教育或医疗保健领域的设备。
蓝牙应用对于功率要求较低的室内跟踪场景非常有效。然而,蓝牙连接属于短距离连接,不支持水下传输或跟踪。此外,对于需要通过网络传输视觉或音频信息的安全解决方案,也不建议使用蓝牙连接。 2009 年推出的低能耗蓝牙为物联网利用蓝牙作为通信媒介创造了机会。
BLE 是一个专门针对小规模物联网实施的标准,例如可穿戴设备和信标,它们允许设备以最小的功率发送少量数据。蓝牙在汽车和家庭中的作用和用途将继续增长和扩展。想象一下,在您的日常通勤期间在仪表板上接收自动交通更新或天气报告,或者使用蓝牙编写家庭自动化脚本来设置照明、恒温器和家庭影院系统,以获得完美的心情或场合并不牵强。
4. NFC 和 RFID
NFC技术最初起源于射频技术(RFID),它利用电磁场对信息进行编码和读取。每个支持 NFC 的设备都配备了一个小芯片,当它靠近另一个 NFC 芯片(10 厘米范围)时,该芯片就会被激活。因此,NFC 允许电子设备之间进行简单且安全的交互。NFC设备可以进一步分为有源设备和无源设备。有源设备包括能够发送和接收信息的移动设备。
相反,无源设备可以传输信息,并且本身不具备读取信息的能力。可以嵌入 NFC 技术以获得多种好处,例如执行非接触式交易、通过水龙头连接设备、高速下载数字内容以及提供安全系统凭据。只需轻按一下,即可通过 NFC 轻松连接两个不同的物联网设备。NFC 技术具有内置的安全功能,例如加密,以防止任何潜在的黑客攻击。此外,短距离 NFC 还可以充当盾牌并防止黑客入侵。
射频识别(RFID)是一种用于无线跟踪和识别物体的通信方法。它是最简单的通信方法之一,已在大多数物联网生态系统中使用。它不仅用于跟踪世界各地的消费品,还用于跟踪收费车辆。医院用它来追踪病人,农民用它来追踪他们的动物。RFID标签是传统条码的进步,具有读写数据的能力。
结论
在本文中,我们看到了各种物联网通信协议,也被称为物联网生态系统中的通信媒介。当今有许多可用的通信技术可用于 IoT 生态系统内的通信。但是,选择通信媒介完全基于业务需求和要求。
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