物联网都有那些最常用的通讯协议?
作者:ZGUAN
2022-01-15 11:27:47

物联网通信协议主要分为两大类,一类是传输协议,一类是通信协议,传输协议一般负责子网内设备间的组网及通信;通信协议则主要是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议,负责设备通过互联网进行数据交换及通信。本文主要介绍8种物联网通信协议,这些协议已广泛部署在众多现有和新兴的物联网应用中。

一. 蓝牙协议

兼容的蓝牙IoT传感器非常适合需要短距离连接和低功率通信的应用。蓝牙协议的有效范围为50到100米,支持高达1 Mbps的数据传输速率。

二. Zigbee协议

基于IEEE 802.15.4标准的Zigbee已成为嵌入式应用中使用最广泛的通信协议之一。Zigbee用于连接10-100米范围内的设备,支持高达250 Kbps的数据速率。作为一种低功耗,低数据速率技术,Zigbee非常适合物联网传感器和物联网网关设备之间的双向数据传输,以及ad hoc无线网状网络。

通过其网状拓扑,Zigbee设备可以通过中间设备在一定距离上传输数据。对于在消费和工业领域需要低成本和低功耗传感器网络的物联网应用,Zigbee是一个很好的选择。

三. 6LoWPAN协议

6LoWPAN是一种简单的无线网状技术,可使各个节点支持IP。其目标是克服将所有类型的设备连接到互联网的技术和商业障碍。

6LoWPan规范还定义了通过IEEE 802.15.4网络交换IPv6数据包的封装和报头压缩机制。6LoWPan集成了安全模块和ACL密钥等安全组件,以及可选的TLS。对于需要低功耗无线通信的小型设备而言,它是一种可行的选择。

四. Wi-Fi协议

Wi-Fi旨在取代以太网,并通过IEEE 802.11标准系列提供易于使用的短距离无线连接和跨厂商互操作性。

Wi-Fi以更快,更大容量的通信而闻名,并且可以使用2.4 GHz和5 GHz频带在50 m范围内进行传输。由于现有基础设施的普遍存在,其受欢迎程度不断提高。

五. 蜂窝协议

需要长距离连续连接的物联网应用可以基于GSM,LTE,EDGE,3G,4G和5G等蜂窝网络进行设计。蜂窝网络可以与设备通信,最远距离可达35公里。

六. ModBus协议

Modbus是一个简单的开源协议,是一种基于主从模型的串行通信协议,具备强大的通信标准,广泛应用于工业自动化和SCADA系统,以便将仪表,传感器和执行器的信号发送回主控制器。

七. PROFINET协议

PROFINET广泛用于工业自动化解决方案,用于连接制造环境中的系统。根据IEC 61158和IEC 61784标准,PROFINET以固定的时间间隔(1 ms或更短)提供数据,而不会造成质量损失。它还支持现有的IT标准。

PROFINET与现场总线技术高度兼容,可轻松与现有工业系统集成。PROFINET规范使用指定的数据映射系统定义代理(代理地址),以允许协议与现代IoT协议进行通信。

8. EtherCAT协议

EtherCAT基于CANopen协议和以太网,专门针对工业自动化进行了优化。它允许任何标准PC用作EtherCAT主站,并使用任何拓扑与EtherCAT从站通信。它们可以在30微秒内以高达1,000个I / O点的速率连接工厂车间的所有设备。