通信协议|六种最常用的物联网通信协议

通信协议（六种最常用的物联网通信协议）

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来源：物联之家网（iothome.com）
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随着物联网设备数量的持续增加，这些设备之间的通信或连接已成为一个重要的思考课题。根据Gartner的研究，到2020年，物联网设备数量将达到204亿台。这里有几个可用的物联网通信协议，它们具有不同的性能、数据速率、覆盖范围、功率和内存，而且每一种协议都有各自的优点和或多或少的缺点。其中一些通信协议只适合小型家用电器，而其他一些通信协议则可以用于大型智慧城市项目。
常用的物联网通信协议
由于物联网已成为IT专业人员的热门话题，因此我们将这里简单介绍一下物联网设备中最常用的通信协议。
一、蓝牙低功耗（BLE）
蓝牙低功耗（BLE）是蓝牙的增强版本，它也是应用最早、最广泛的无线技术之一，可在大约10米的短距离内进行有百思特网效通信。蓝牙的概念是由爱立信公司的Nils Rydbeck在1989年提出的。在2001年和2004年之间，它被进一步优化为功耗更低、成本更低的版本，例如蓝牙低功耗（BLE）协议或Nokia的智能蓝牙。它旨在保持通讯范围的同时显著降低能耗。由于这种属性，蓝牙已成为物联网设备的主要协议。目前，它被用于所有的主流操作系统，包括iOS、安卓、微软手机、草莓、OS X、Linux和Windows等。蓝牙技术的最新版本是5.0，它增加了创新的网络协议支持配置文件（IPSP）。目前，它已针对物联网设备进行了全面的开发与优化。
二、WiFi

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WiFi是另一种广泛用于物联网设备间通信的协议。如今WiFi已经成为我们生活中不可或缺的一部分，因为它使用了大量的基础架构，可以快速地传输数据（每秒高达数百兆），并具有处理大量数据传输的能力。对于许多电子设备的设计者来说，WiFi因为其承载的基础架构而成为最佳选择。使用WiFI的两台设备之间的通信距离大约为50米，这远高于使用蓝牙技术通信的设备。
WiFi基于IEEE 802.11系列标准，其第一个版本于1997年发布。该版本能够提供高达2Mbit/s的链接速度。目前，WiFi最常用的标准是基于IEEE 802.11的802.11n，但802.11ac的使用也在快速增长。最新的版本提供了比802.11n更快的通信速度。（来源物联之家网）尽管WiFi非常适合物联网设备间通信，但其运行耗能比较高。不过，无论如何，它都是目前大多数物联网设备之间进行文件传输的最强大协议。
三、ZigBee
ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的短距离无线通信协议，其工作频率是2.4GHz，数据速率为250kbps 。ZigBee之所以适合在物联网设备之间进行有效通信，就在于它具有低耗能、高扩展性、安全性、持久性以及高节点数的属性。不仅网络的最大节点数可以达到1024个，最远距离达到200米，而且ZigBee甚至可以使用128位AES加密算法。
ZigBee规范（IEEE 802.15.4-2003）于2004年12月14日首次得到批准，2005年发布。ZigBee协议的理想设计是用于家庭自动化和大型工业站点，因为这些地方要求低功耗，而且在低数据速率下家庭或建筑物之间的数据交换并不频繁。将ZigBee作为物联网设备间通信的首选模式的用户基数很大。
ZigBee的最新版本是ZigBee 3.0，这个版本可以认为是几个ZigBee无线标准的所有功能的集合。像城区的街道照明和电表这样要求低耗能的电子系统都使用ZigBee协议来作为物联网设备间通信的首选模式。ZigBee协议也能用于安全系统和智能家居。
四、Z-Wave
与ZigBee类似，Z-Wave是低功耗射频通信协议，主要用于家庭自动化系统和电子设备，如灯控制器和传感器。Z-Wave通信协议的频率是900MHz，范围是30-100米，因此，该协议与其他无线协议（如WiFi、蓝牙、运行频率为2.4GHz的ZigBee等）的干扰可以忽略不计。它的数据速率范围大约从40kbps到100kbps 。
与其他协议相比，Z-Wave协议更简单，因此可以轻松地以更快的速度开发。Z-Wave中使用的无线电频段是所在国/地区的特定频段。例如，868.42 MHz SRD频段（欧洲）、900 MHz ISM或908.42 MHz频段（美国）、916 MHz频段（以色列）、919.82 MHz频段（香港）、921.42 MHz频段（澳大利亚/新西兰）、865.2 MHz频段（印度）。
五、远程广域网（LoRaWAN）
远程广域网（LoRaWAN）是一种通信协议，主要用于区域、国家或全球的由电池供电的远程无线物联网设备。它因能以最低的功耗进行远距离通信而闻名，还能检测到噪音水平下的信号。（来源物联之家网）该协议主要用于智慧城市，那里的大型网络拥有数百万台彼此连接的设备，这些设备以较小的电池和内存运行。LoRaWAN的数据速率是0.3kbps至50kbps 。