物聯網中的資料鏈路層通訊協議是什麼?


物聯網通訊協議是通訊模式,確保在物聯網連線裝置之間交換資料的安全性。

物聯網裝置可以透過 IP 網路或非 IP 網路連線。即使它們的記憶體、範圍和功耗存在差異。

但是,透過 IP 網路的連線很複雜,並且即使範圍不是問題,也會消耗物聯網裝置的大量記憶體和電能。像藍牙這樣的非 IP 網路需要更少的記憶體和電能,但具有範圍限制。

通訊協議

物聯網最常用的通訊協議如下所示:

  • 藍牙

  • Wi-Fi

  • Zigbee

  • MQTT

  • OPC-UA

  • 蜂窩網路

  • Z-Wave

  • LoRaWAN

優勢

物聯網通訊協議的主要優勢如下所示:

  • 互操作性

  • 創新靈活性

  • 高質量

  • 信譽

  • 全球可擴充套件性

物聯網協議型別

物聯網協議的型別如下所示:

物聯網網路協議

這些協議設計用於網路,以連線中高功率裝置。它們允許在網路範圍內進行資料通訊。物聯網網路協議的示例包括 HTTP、LoRaWAN、藍牙、Zigbee 等。

物聯網資料協議

這些協議旨在連線低功耗物聯網裝置。它們能夠在沒有網際網路連線的情況下,與硬體提供端到端的通訊。物聯網資料協議的示例包括 MQTT、CoAP、AMQP 和 XMPP。

資料鏈路層通訊協議

現在讓我們討論一些協議及其差異。

LPWAN

LPWAN 或低功耗廣域網是一種媒體訪問控制 (MAC) 層協議,專為大規模的公共網路(單個運營商)設計。它用於無線電池供電裝置中的安全移動雙向通訊,並且是需要低功耗和長距離以及數百萬連線裝置的理想選擇。

其 V1.0 規範於 2015 年 1 月釋出,並於 2015 年 7 月公開發布。它見證了快速採用,並且許多產品已在亞馬遜上公開銷售。

ZigBee

它是一種基於 IEEE 802.15.4 標準的協議,用於短距離、低功耗和低資料速率無線資料傳輸的個人區域網。ZigBee 比其他無線個人區域網更便宜,也更簡單。它被稱為 Wi-Fi 的迷你版本,因為它們在家庭無線通訊方面經常用於類似的應用。

Wi-Fi(IEEE 802.11)

它是一種為電子裝置連線到無線區域網 (WLAN) 而開發的技術。它具有各種加密技術 WEP、WPA、WPA2 等,並且可以設定密碼保護。它已廣泛應用於物聯網生態系統,因為它在利用當前基礎設施方面為新的物聯網技術服務。

差異

LPWAN、ZigBee 和 Wi-Fi 之間的主要區別如下所示:


LPWAN
ZigBee
Wi-Fi
標準
LoRaWAN
IEEE 802.15.4
Wi-Fi 聯盟
頻率
902MHz -928MHz
868/915 MHz — 2.4 GHz
2.4 GHz、5.8GHz
範圍
2-5 公里(城市)15 公里(郊區)
10-300 米
10-100 米
資料速率
0.3-50 kbps
250 Kbps
11-105 Mbps
功耗



應用領域
環境資料監測、智慧城市
家庭和樓宇自動化、無線感測器網路、醫療資料收集
智慧交通管理、辦公自動化、住宅和商業物聯網路由器

更新於: 2022-03-23

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