锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

11种你需要了解的物联网(IoT)协议

时间:2022-08-16 20:00:00 用于传感器芯片的开放式封装结构uhf射频连接器uhf11206ac角速率传感器

你需要知道的11种物联网(IoT)协议

众所周知,许多通信技术,如WiFi,蓝牙,ZigBee和2G / 3G / 4G蜂窝,但也有几种新兴的网络选项,如线程作为家庭自动化应用的替代品,以及在主要城市实施的空白电视技术。IoT的用例。某种形式的技术组合的选择将由应用程序、范围、数据要求、安全性、功率要求和电池寿命决定。这些是开发人员提供的一些主要通信技术。 

1. 蓝牙

重要的短距离当然,通信技术是蓝牙技术,在计算和许多消费品市场中已经变得非常重要。预计这是可穿戴产品的关键,尤其是连接到物联网,尽管在许多情况下可能会使用智能手机。新蓝牙功耗低(BLE)或者蓝牙智能(如现已标注)是物联网应用的重要协议。重要的是,虽然它提供了类似蓝牙的范围,但它的设计旨在显著降低功耗。

但是,Smart / BLE文件传输不是真正设计的,更适合小数据。鉴于其在智能手机和许多其他移动设备上的广泛集成,它在许多有竞争力的个人设备环境中肯定具有重大优势。根据蓝牙SIG,蓝牙智能手机90%以上,包括iOS,Android和Windows预计到2018年018年智能就绪。

使用蓝牙智能功能的设备包括基于射频收发器、基带和协议频收发器、基带和协议栈的基本数据速率和低能量核心配置.0(或更高版本 - 2014年底最新版本4.2) 。版本4很重要.蓝牙智能传感器通过互联网协议支持配置文件LoWPAN直接访问互联网(以下更多)。这种IP现有的连接可以使用IP蓝牙智能边缘设备的基础设施管理。有关蓝牙4.更多信息,可以从RS获取各种蓝牙模块。

标准:蓝牙4.2核心规格

频率:2.4GHz(ISM)

范围:50-150米(智能/ BLE)

数据速率:1Mbps(智能/ BLE)

2. Zigbee

ZigBee像蓝牙一样具有大量的操作基础,尽管传统上在工业环境中也是如此。 ZigBee PRO和ZigBee远程控制(RF4CE)以及其他可用的ZigBee基于配置文件IEEE802.15.协议为24.4GHz对于目标行业标准的无线网络技术,应用程序需要相对不频繁的数据交换,在100米范围内,如家庭或建筑。

ZigBee / RF4CE它在复杂的系统中具有一些显著的优,提供低功耗操作、高安全性、鲁棒性和高可扩展性,节点数量高,能够使用M2M和IoT无线控制和传感器网络应用。 ZigBee最新版本是最近推出的3.0版本,它基本上是将各种ZigBee无线标准统一为单一标准。 ZigBee开发的示例产品和套件包括TI的CC2538SF53RTQT ZigBee集成电路和片上系统CC2538 ZigBee开发套件。

标准:基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0

频率:2.4GHz

范围:10-100米

数据速率:250kbps

3. Z波

Z-Wave它是一种低功耗射频通信技术,主要用于家庭自动化,如灯控制器和传感器。数据速率高达1000kbit / s优化了小数据数据包的可靠性和低延迟通信,其工作在1GHz频段,不受影响WiFi2.其他无线技术.4 GHz蓝牙或蓝牙等范围内的干扰ZigBee。无需协调器节点,支持全网网络,非常可扩展,可控制多达232个设备。 Z-Wave使用比其他更简单的协议可以实现更快更简单的开发,但与其他无线技术(如ZigBee与各种来源相比,唯一的芯片制造商是Sigma Designs。

标准:Z-Wave Alliance ZAD12837 / ITU-T G.9959

频率:900MHz(ISM)

范围:30m

数据速率:9.6 / 40 / 100kbit / s

4. 6LowPAN

基于IP(Internet Protocol)的技术是6LowPAN(IPv6低功率无线个人区域网络)。 6LowPAN不像蓝牙或ZigBee这样的IoT应用协议技术是定义包装和头部压缩机制的网络协议。该标准具有频带和物理层的自由度,也可用于包括以太网在内的各种通信平台,Wi-Fi,802.15.4和sub-1GHz ISM。关键属性是IPv6(互联网协议版6)堆栈,这是近年来实现物联网非常重要的介绍。 IPv6是IPv4后继者为世界上每个人提供约5个 x 世界上任何嵌入式对象或设备都有自己的1028个地址IP连接到互联网的地址。例如,IPv6为家庭或建筑的自动化设计提供了基本的传输机制,可以通过低功耗无线网络生产复杂的控制系统,并通信设备。

本标准旨在通过基础IEEE802.15.4的网络发送IPv6数据包,并实施开放IP标准,包括TCP,UDP,HTTP,COAP,MQTT和Websockets,该标准提供端对端可搜索节点,允许路由器连接网络IP。 6LowPAN它是一种可扩展性强、自愈性强的网络。网状路由器设备可以向其他设备指定数据,主机可以长时间睡觉。这里有6LowPAN的解释,TI提供。

标准:RFC6282

频率:(适用于其他各种网络媒体,包括蓝牙智能(2).4GHz)或ZigBee或低功率射频(亚1)GHz)

范围:N / A

数据速率:N / A

5. 线程

线程是一种基于家庭自动化环境的新型IP的IPv基于6的网络协议LowPAN,我也喜欢它。它不像蓝牙或蓝牙。ZigBee这样的IoT应用协议。然而,从应用的角度来看,它主要设计为WiFi因为它识别了补充剂WiFi它对许多消费者设备有利,对家庭自动化设置的限制。

线程组于2014年中推出,基于各种标准,包括免版税协议IEEE802.15.4.IPv6和6LoWPAN,它为物联网提供了弹性基础IP解决方案。 Thread从现有开始IEEE802.15.4无线芯片供应商(如飞思卡尔和Silicon Labs)工作,Thread支持使用IEEE802.15.4无线电收发器的网络可处理多达250个高级身份验证和加密节点。相对简单的软件升级应简单的软件升级应允许用户IEEE802.15.运行线程在设备上。

标准:线程,基础IEEE802.15.4和6LowPAN

频率:2.4GHz(ISM)

范围:N / A

数据速率:N / A

6. 无线上网(WIFI)

WiFi连接通常是许多开发人员的明显选择,特别是考虑到局域网的家庭环境WiFi除了明确指出,现有的基础设施是广泛的,并提供快速的数据传输和处理大量数据的能力,这不需要进一步的解释。

目前,最常用于家庭和许多企业WiFi标准是802.11n,它提供了数百兆比特每秒严格的吞吐量,这对文件传输有好处,但对许多人来说IoT应用程序可能耗电太多。 RS在构建基础上提供了一系列用途WiFi的应用的RF开发套件。

标准:基于802.11n(今天最常见的用途)

频率:2.4GHz和5GHz频段

范围:约50m

数据速率:最大6000 Mbps,但根据所使用的频道频率和天线数量(最新802.11-ac标准应提供500Mbps至1Gbps),150-200Mbps更为典型。

7. 蜂窝

11你需要了解的物联网(IoT)协议

需要更长的距离运行IoT可以使用应用程序GSM / 3G / 4G蜂窝通信功能。虽然蜂窝电话显然可以发送大量数据,尤其是4G,然而,对于许多应用程序来说,成本和功耗将过高,但对于传感器传输速度非常低的低带宽数据项目,这是互联网上非常理想的数据量。该领域的关键产品之一是SparqEE该系列产品包括原始小型产品CELLv1.低成本开发板和一系列Raspberry Pi和Arduino平台使用的屏蔽连接板。

标准:GSM / GPRS / EDGE(2G),UMTS / HSPA(3G),LTE(4G)

频率:900/1800/1900 / 2100MHz

范围:GSM最大35km; HSPA最长200公里

数据速率(典型下载):35-170kps(GPRS),120-384kbps(EDGE),384Kbps-2Mbps(UMTS),600kbps-10Mbps(HSPA),3-10Mbps

8. NFC

11你需要了解的物联网(IoT)协议

NFC(现场通信)是一种能够实现电子设备简单安全双向交互的技术,特别适用于智能手机,允许消费者进行非接触式支付交易,访问数字内容,连接电子设备。本质上,它扩展了非接触式卡技术的能力,使设备距离小于4cm共享信息。这里提供更多信息。

标准:ISO / IEC 18000-3

频率:13.56MHz(ISM)

范围:10厘米

数据速率:100-420kbps

9. Sigfox

11你需要了解的物联网(IoT)协议

另一种广泛的标题技术是Sigfox,它的范围在WiFi蜂窝之间。它可以免费使用ISM为了将数据传输到连接对象,并从连接对象传输数据,无需获得许可证。 Sigfx的想法是,对于运行在小型电池上的许多M2M应用程序,只需要低级别的数据传输,则WiFi的范围太短,而蜂窝电话太贵,并且功耗太大。 Sigfox使用一种称为超窄带(UNB)的技术,仅用于处理每秒10至1,000位的低数据传输速度。与5000微瓦相比,蜂窝通信消耗的电量仅为50微瓦,或者可以通过2.5Ah电池提供典型的待机时间20年,而蜂窝电话仅为0.2年。

已经部署在成千上万个连接对象中,该网络目前正在欧洲主要城市推出,其中包括英国的十个城市。该网络提供了一个强大的,功率高效和可扩展的网络,可以与数百万个电池供电设备在几平方公里的区域进行通信,使其适用于预期包括智能电表,病人监视器,安全设备,街道照明和环境传感器。 Sigfox系统使用Silicon Labs等EZRadioPro无线收发器等硅片,为在1GHz以下频段工作的无线网络应用提供行业领先的无线性能,扩展范围和超低功耗。

标准:Sigfox

频率:900MHz

范围:30-50公里(农村环境),3-10公里(城市环境)

数据速率:10-1000bps

10. Neul

11你需要了解的物联网(IoT)协议

与Sigfox相似,在1GHz频段内运行,Neul利用电视白空间频谱的小片,提供高可扩展性,高覆盖率,低功耗和低成本无线网络。系统基于Iceni芯片,其使用白色空间无线电进行通信,以访问高质量的UHF频谱,由于模拟到数字电视转换,现在可用。通信技术称为无重量,是一种为IoT设计的新型广域无线网络技术,与现有的GPRS,3G,CDMA和LTE WAN解决方案大有竞争。数据速率可以是在同一个单一链路上从每秒几位到100kbps的任何数据速率;并且设备可以从2xAA电池消耗少至20至30mA,这意味着在现场10至15年。

标准:Neul

频率:900MHz(ISM),458MHz(英国),470-790MHz(白色空间)

范围:10公里

数据速率:最少可达100kbps

11. LoRaWAN

Again在某些方面与Sigfox和Neul类似,LoRaWAN针对广域网(WAN)应用,旨在为具有特定功能的低功率WAN提供支持,以便在IoT,M2M和M2M中支持低成本移动安全双向通信智能城市和工业应用。针对低功耗优化并支持具有数百万和数百万台设备的大型网络,数据速率范围为0.3 kbps至50 kbps。

标准:LoRaWAN

频率:各种

范围:2-5公里(城市环境),15公里(郊区环境)

数据速率:0.3-50 kbps。

总结

序号 协议 标准 频率 范围 数据速率
1 蓝牙 蓝牙4.2核心规格 2.4GHz(ISM) 50-150米(智能/ BLE) 1Mbps(智能/ BLE)
2 ZigBee 基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0 2.4GHz 10-100米 250kbps
3 Z波 900MHz(ISM) 2.4GHz(ISM) 30m 9.6/40/100kbit /s
4 6LowPAN RFC6282 (适用于各种其他网络媒体,包括蓝牙智能(2.4GHz)或ZigBee或低功率射频(亚1GHz) N / A N / A
5 线程 线程,基于IEEE802.15.4和6LowPAN 2.4GHz(ISM) N / A N / A
6 WIFI 基于802.11n 2.4GHz和5GHz频段 约50m 最大600 Mbps,但根据所使用的通道频率和天线数量(最新的802.11-ac标准应提供500Mbps至1Gbps),150-200Mbps更为典型
7 蜂窝 GSM / GPRS / EDGE(2G),UMTS / HSPA(3G),LTE(4G) 900/1800/1900 / 2100MHz GSM最大35km; HSPA最长200公里 35-170kps(GPRS),120-384kbps(EDGE),384Kbps-2Mbps(UMTS),600kbps-10Mbps(HSPA),3-10Mbps
8 NFC NFC 13.56MHz(ISM) 10厘米 100-420kbps
9 Sigfox Sigfox 900MHz 30-50公里(农村环境),3-10公里(城市环境) 10-1000bps
10 Neul Neul 900MHz(ISM),458MHz(英国),470-790MHz(白色空间) 最少可达100kbps
11 LoRaWAN LoRaWAN 各种 2-5公里(城市环境),15公里(郊区环境) 0.3-50 kbps
锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造电子元器件IC百科大全!

相关文章