物联网应用在各个行业都实现了突飞猛进的发展,从个人领域到工业领域,使用案例众多。然而,技术进步使得很难选择无线连接来设计专注于特定行业需求的特定应用。
在本博客中,我们更清楚地介绍可能的选项。我们将为每一种流行的无线技术提供各种技术措施,并提供广泛的分类。在此基础上,您可以决定哪种无线技术最适合您的 IoT 解决方案。该博客还将提供有关每种技术的简短背景、每个协议的强度和核心应用领域的要点。
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如何为连接的设备选择正确的 IoT 连接协议
决策的一些广泛参数如下:
- 行业应用类型
- 轻松访问技术和硬件可用性
- 射频操作带和应用范围
- 解决安全问题
- 技术支持
- 数据速率
1. 蓝牙低功耗 (BLE)
蓝牙经典,BLE的前身,是非常受欢迎的,由于其在智能手机上提供音乐流和音频通话。蓝牙标准规范由特殊兴趣组 (SIG) 管理,后者发布了最新的蓝牙 5.0 规范。
BLE 5.0 在物联网领域日益突出,其连接范围相当好,而且网格轮廓也包含在标准规范中。由于各种半导体公司主要采用 BLE,它是不同消费行业个性化物联网解决方案的无线连接的首选。
BLE的使用越来越流行,因为不同的行业正在采用基于此的应用,并且也得到了好处。让我们举一些行业应用程序为例,使用 BLE 信标获得非常受欢迎的资产跟踪解决方案。IoT 网关在整个解决方案中起着非常关键的作用。另一个行业示例是医疗保健部门,医院可以使用 BLE 信标腕带为患者跟踪其移动,制造单位,他们可以使用 BLE 信标跟踪材料的移动。BLE 网关可以收集员工的职位,并报告给移动或云应用程序。
如今,在 BLE 5.0 网格轮廓介绍之后,资产跟踪解决方案正在使用 BLE 网格进行。楼宇自动化、商业照明和传感器网络是使用 BLE 5.0 网格的主要区域。
BLE 还可用于需要设备和智能手机之间直接通信的应用。例如,在跟踪大型商店特定部门的客户流时,BLE 信标可用于与客户的智能手机交互以派生流量数据。另一个例子是可穿戴智能设备,如健身跟踪器 – 用户的智能手机将直接与跟踪器交互,以检索健身数据。
以下是蓝牙低功耗的各种技术参数 (BLE 5cheeli.com.cn/wp-content/uploads/2019/10/12561943-image-volanys.png”标题=”BLE”宽度的技术参数=”830″/*
2. ZigBee
ZigBee 协议在工业自动化中出现之前(大约在 1990 年)就已使用很久了。ZigBee 在工业自动化中很受欢迎,因为无线传感器的无线个人区域网络 (WPAN) 得到有效创建。ZigBee 联盟成立于 2005 年,宣布推出首款 ZigBee 规范 1.0。在此之前,ZigBee 协议称为 IEE802.15.4-2003 规范。ZigBee 联盟成立后,使用最新的 ZigBee 3.0 发布了进一步的规范修订版。
ZigBee 支持适应性强的占空比、低覆盖率无线电和低数据速率,有助于实现超低功耗和效率。ZigBee 的这一特性使其成为大规模创建 WPAN 的最突出标准。它支持网络中的 65535 台设备,以创建需要大型网络的应用程序。ZigBee 还支持各种拓扑,如星形和点对点。
与其他 IoT 协议相比,Zigbee 技术的强度:
- 堆栈在所有层都标准化,这有助于跨不同供应商进行集成
- 支持高度可扩展的网状网络(以千计)以及自愈功能
- 低能耗
以下是 ZigBee 的各种技术参数:
3. Z 波
Z-Wave 主要用于家庭自动化应用。Z-Wave 于 1999 年由丹麦 Zensys 公司推出。它支持网状网络,用于将设备与设备进行通信。硅实验室维护 Z-Wave 规范,并提供支持 Z 波的芯片。Z-Wave 主要用于家庭自动化应用,因为它最多支持网状网络中的 232 个节点,与其他协议相比,这非常少。有两种类型的设备,控制器和从设备。控制器通常连接到互联网,并作为通过互联网远程访问从设备网关。
要使用 Z-Wave 生产产品,需要从硅实验室购买芯片,并从 Z 波联盟购买 Z 波堆栈。此外,制造的产品需要 Z-Wave 联盟的认证。
以下是 Z 波协议的各种技术参数:
4. 螺纹
线程是物联网协议历史上的最近发明。它是一种基于 IPv6 的物联网低功耗网状网络协议。2014 年,Thread Group 宣布成立。苹果公司于2018年8月加入Thread集团,为Thread协议带来希望。
线程在较低层使用 6LoWPAN,并且像其他协议一样在 2.4 GHz ISM 频段上工作。线程在网络层和应用层之间具有干净的分离。事实上,Thread 通过提供在 IPv6 上路由数据报的策略来定义网格。线程协议不跟踪应用程序层状态因此,线程与标准 TCP/IP 协议匹配,其中网络层和应用层不同。
线程协议更适合使用多个应用程序协议的系统。应用层应具有低数据速率需求,并且应支持 IPv6,这是最低要求。
在线程协议中,有一个称为边界路由器的边缘路由器和多个从属或终端设备。边界路由器具有互联网连接,并用作远程访问终端设备的网关。如果在网格中使用全局 IPv6 地址,则可以使用其 IPv6 地址直接到达网格中的任何终端设备。线程网络中没有单点故障。网络会自动修复自身。
最近,线程组发布了 1.2 版本的线程协议。线程协议正在住宅和商业环境中使用。为了进一步扩展线程协议的商业使用,Thread 1.2 添加了商业扩展,并优化了它们的特定功能。商业扩展对调试过程、能够连接网络上的设备数量以及这些网络的配置和管理方式进行了一些重要改进。
以下是线程协议的各种技术参数:
虽然上述信息可能非常有用,但由于它依赖于多个方面,决定为您的应用程序选择低功耗无线技术可能仍然具有挑战性,有时甚至是压倒性的。
注意:这个博客的内容是基于个人的知识和研究,许多人。本博客中使用的数字和图像来自其个人推广者的内容或网站,如 Zigbee、Z-Wave 联盟、BLE 推广者集团 (SIG) 和线程组发起人。数字是保持最好的我们的知识,而不是以任何方式误导。