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物联网设备接入常用的应用层协议为

来源:https://www.wlworld.com.cn 时间:2024-08-03 编辑:admin 手机版

一、物联网设备接入常用的应用层协议为

在移动互联网中,最常用的应用层协议就是HTTP协议,HTTP协议同样可以用于物联网系统中。

HTTP协议猜衡采取的是请求-响应(Request-Response)的通信机制,服务器没有办法主动给客户端发送消息。

如果要实现穗弊做这种消息推送,就需要借助WebSocket这种全双工的通信机制。不过对于很多计算和存储资源有限的物联网节点,不太适合使用HTTP协议。

除了HTTP协议以外,也有很多更适合于物联网应用的协议,比如MQTT、DDS、AMQP、XMPP、JMS、REST、CoAP等。

相关信息:

DDS、MQTT、AMQP和JMS都是基于发布/订阅模式,发布/订阅框架具有服务自发现、动态扩展、事件过滤的特点,它解决了物联网系统在应用层的数据源快速获取、物的加入和退出、兴趣订阅、降低带宽流量等问题,实现物的联接在空间上松耦合(双方无需知道通信地址)、时间上松耦合和同步松耦合。

MQTT、DDS、AMQP、XMPP、JMS、REST、CoAP这几种协议都已被广泛应用,并且每种协议都有至少10种以上卜兆的代码实现,都宣称支持实时的发布/订阅的物联网协议,但是在具体物联网系统架构设计时,需考虑实际场景的通信需求,选择合适的协议。

二、MQTT协议和TCP协议有什么区别?为什么人们推荐MQTT协议?

MQTT协议是Message Queuing Telemetry Transport的缩写,中文名叫作消息队列遥测传输。是一个即时通讯协议,该协议支持所有平台,可以当作传感器来使用,举个例子,你仅仅在家通过此协议制造一个“传感器”,家里有医疗设备和装置并且安上了无线发射器,这样很适合那些有旧疾而且需要定期检查的病人们,在家就可以用设备自我检查之后通过无线MQTT协议将检查结果发送给负责你的医生,医生可以随时查看你的健康状况,并给出合理的建议,这样极大地方便了用户和医生的交流,非常便利。所以在推送信息和快速即时方面MQTT协议发展前景很是可观。

而TCP协议是学过计算机的人都比较熟悉的协议,分了四层,面向连接又可靠,可以用于文件传输、远程登陆、发送邮件等,但传输速度较慢,要求也比较多。这两个协议中大多数人都会推荐MQTT协议,因为MQTT是建立在TCP基础之上的,光实时性这一点就符合许多人的要求,现在信息高速时代大家要的第一点就是快速,让生活方便,并且比TCP有过之而无不及。

我也相信在未来MQTT协议会出现在我们的生活各个方面,这样灵活便捷的协议如果我们很好地利用,对我们信息技术的发展一定有着很大的帮助,这也是移动互联网发展的特色了吧。其实也不能绝对性地说MQTT比TCP好,只能说它功能更加全面,适应时代发展的要求,所以推荐选择它。

现在MQTT协议国内外也在逐渐应用,相信它会发展得越来越好的。

Mqtt协议是建立在TCP协议之上的,比如用TCP协议做一个即时聊天室,但是在连接服务器(检查合法性,断开连接)、订阅主题(加入聊天室)、发布消息这些过程中,约定的报文格式和设计的服务器处理逻辑就是MQTT协议的内容。TCP的核心思想是分组交换,MQTT的核心思想是简单并适应物联网环境。整体来说MQTT协议适用范围更广。

MQTT协议是建立在TCP协议之上的。MQTT是一个即时通讯协议,它支持所有平台,是可以当作传感器来使用。

MQTT是平时物联网数据传输,而TCP用于互联网应用。MQTT它拥有长连接透传优势,比起TCP更加方便。更多人选择tcp

MQTT协议

为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务,是专门针对物联网开发的轻量级传输协议

主要为

实现简单

轻量 占用带宽低

可传输任意类型数据

无应用消息投

最小数据包只有2个比特

低带宽 低能耗 低成本

三、无线通信技术有哪些?

1、LoRa技术

LoRa 是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。 

是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。

2、WiFi/ IEEE 802.11协议

WiFi,全称Wireless-Fidelity,无线保真,是无线局域网(WLAN)中的一个标准。从1999年推出以来一直是是我们生活中较常用的访问互联网的方式之一。

3、ZigBee/802.15.4协议

Zigbee被正式提出来是在2003年,它的出现是为了弥补蓝牙通信协议的高复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等缺陷。

名称取自于蜜蜂,蜜蜂  (bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

4、Thread /IEEE 802.15.4协议

Thread和ZigBee同属802.15.4,但是针对802.15.4做了很大的改进。Thread是建立在IPv6的基础之上的一个协议,无论在传输安全,还是系统可靠性上都做了非常棒的优化。它既可以承载高通海尔数十企业组物联网盟AllSeen,也可以支持苹果的Homekit智能家居平台。

5、Z-Wave协议

Z-Wave无线组网规格于2004年提出,由丹麦的芯片与软件开发商Zensys主导,Z-wave联盟推广其应用。

Z-Wave工作频率美国  908.42MHz、欧洲868.42MHz,采用无线网状网络技术,因此任何节点都能直接或间接地和通信范围内的其它临近节点通信。

无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。几种主流无线通信技术:

EnOcean

EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”,这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量,从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后,用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块,实现真正的无数据线,无电源线,无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz频段,传输距离在室外是300 米,室内为30米。

Zigbee

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。Zigbee使用频段为2.4G,868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下,Zigbee的有效传输范围为10-75m。

Z-Wave

Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格, Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz,868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术也是低功耗和低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。

Bluetooth

蓝牙技术主要分为BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree标准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在轻家居领域,主要讨论BLE部分。低功耗蓝牙(BLE)技术是低成本,短距离,可互操作的鲁棒性无线技术,工作在2.4G频段。BLE采用可变连接时间间隔,几毫秒到几秒,利用快速的连接方式,平时可以处于“非连接”状态节省能源,此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路,因此拥有极低的运行和待机功耗。

1.蓝牙

蓝牙是一种无线通信模块。它是一种无线技术标准,可以实现固定终端设备、移动终端设备和个人局域网之间的短距离数据交换。它在频段使用2.4~2.485GHZUHF无线电波ISM。

蓝牙无线技术复杂度高,设备组网速度快,仅需10秒;集成度和可靠性高;传输速率一般为1Mbps;成本低,安装相对简单。这是一种近距离无线通信技术。

2.Wi-Fi

Wi-Fi无线技术已经遍布我们生活中的方方面面,这是我们每天接触到的最常见的无线通信技术,给我们的生活带来了极大的便利。它是基于IEEE802.11标准创建的无线局域网技术。该技术将所有有线网络信号转换成无线电波信号,其他终端设备通过无线通信模块连接到wifi,实现无线网络通信。

Wi-Fi技术覆盖范围一般在100米以内,技术较为复杂,传输速率可达54Mbps,工作频段2.4GHz,传输功率不足100mW,与蓝牙无线通信相比,数据安全性能相对较差。但是,WiFi的发明非常符合现代人和社会的需求,发展前景非常广阔。

3.ZigBee

ZigBee无线通信技术是一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。它于2001年8月正式成立。成立之初,由于这个版本发布仓促,出现了一定的错误,此后进行了改进。

ZigBee无线通信技术类似于蓝牙无线通信技术。两者都是短距离无线通信技术,但蓝牙无线通信技术存在功耗高、复杂度高、通信距离短等缺点,应用范围有限,在家庭和个人范围内广泛应用。ZigBee技术是为了满足工业自动化的需要而发展起来的,具有布局简单、抗干扰、传输可靠、使用方便、成本低等特点。通信距离延长到10米。从开口距离到几百米,在室内场景中可以达到50米左右。

4.数传电台

数传电台是利用DSP数字信号处理技术和软件无线点技术实现的高性能专业数据电台。数字电台可以理解为一种通信介质。与光纤和微波一样,它也有一定的用途。数字电台的传输距离很远,适用于各种复杂的环境。传输速率为19.2Kbps,但终端设备价格较贵,使用成本较高,安装较为复杂。

NB-IoT(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT,又称窄带物联网),是由3GPP标准化组织定义的一种技术标准,是一种专为物联网设计的窄带射频技术;LoRa(LongRange)是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。

从各方面来看,它们就不算是可行的物联网解决方案,各自有优点和缺点,在新的一波物联网发展的行情中,将会有新的技术方案所超越,那就是DDA物联网无线通讯技术。

DDA物联网无线通讯技术是一项自主创新研发,拥有完全自主知识产权的物联网无线通讯技术,由杜光东博士及其团队历经近十年的研发创新成果。在通讯距离、低成本网络覆盖、低功耗设计、抗干扰设计、通讯可靠性、数据安全性、海量终端接入、鲁棒性、易用性、自适应频段选择等多项通讯技术指标上,达到或超过国内、国外其它无线通讯技术。其区别于NB-IoT和 LoRa,在物联网无线通讯技术领域中发挥着无可替代的作用。

FM调频广播(用于收音机);

2G、3G移动通信技术(中国移动、中国联通、中国电信正在运营的网络);

WLAN无线局域网(这个好像包括Wi_Fi。主要用于本本无线上网);

军事方面的高频、甚高频、超高频无线通信技术;

潜艇通信;

卫星通信;

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