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 | 低 | 低 | 高 |
| 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 |
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