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工业通信协议有哪些?盘点最新物联网通信协议介绍

发布时间:2023-11-21 浏览量:2677

物联网通信协议的发展是推动物联网技术不断创新和发展的基石。随着物联网应用场景的不断扩大和物联网设备的不断增加,各种通信协议也应运而生。这些协议包括HTTP、TCP/IP、CoAP、MQTT等,并且针对不同的应用场景有不同的协议选择。物联网网络协议的发展使得设备之间的互联变得更加方便和高效。

工业通信协议有哪些?


工业通信协议有哪些?盘点最新物联网通信协议介绍

MODBUS TCP

标准--采用IEEE802.11n技术(目前家庭中普遍使用),2.4GHz和5GHz是无线频率的两个选择。覆盖范围约为50米,最高覆盖高度可达100米。

数据速率最高可达到600Mbps,一般情况下为150-200Mbps。具体速率取决于所使用的信道频率和天线数量(根据最新的802.11-ac标准应该可以提供500Mbps至1Gbps的速度)。

它是最受欢迎的物联网通信协议之一。该连接类型适用于局域网环境,并提供快速的数据传输。它可处理大量数据,因此许多开发人员首选使用它。基于IEEE802.11n标准,这种技术主要适用于家庭和各种企业,并提供高达数百兆比特/秒的传输速率。尽管对于文件传输等应用来说非常适用,但对于许多物联网应用来说,它的耗电量过高。

Bluetooth

蓝牙4.2的核心规范是标准。2.4GHz频率(ISM频段),范围大约在50至150米之间(适用于智能蓝牙)。传输速率为1Mbps(适用于智能手机和BLE设备),蓝牙是短距离通信技术中非常重要的一种。它可以用于发送小型数据,如智能手表等个人设备。

在如今的消费品市场中,物联网开发公司正在广泛地使用新型的低功耗蓝牙(BLE)或蓝牙智能技术,以满足移动设备的需求。这种技术被认为是重要的物联网协议,非常适用于移动设备。

随着功耗的减少,这种技术成为物联网真正的基础,具有可扩展性和灵活性,适用于各种市场创新。

zigbee


工业通信协议有哪些?盘点最新物联网通信协议介绍

Zigbee3.0是基于IEEE802.15.4标准的。无线网络的频率为2.4Ghz。范围约为10至100米。传输速率为250kbps。

这是又一个重要的协议。它在复杂系统中具备明显的优势,包括低功耗操作、高安全性、稳健性和高度可扩展性,还能利用无线控制的优势。和蓝牙一样,ZigBee也有广泛的用户群体。

这款产品是专门为工业场所设计的,它需要低功耗,而且网络节点数量不多。该网络最多可以连接1024个节点,且可以传输最远距离为200米的数据。另外,ZigBee还支持128位AES加密技术。

MQTT


标准ISO/IEC20922。最大数据速率可达256Mb。

MQTT是一种轻量级的消息协议,用于将简单的数据流从传感器发送到应用程序和中间件。它通过TCP/IP网络工作,提供稳定和简单的数据传输。

MQTT协议是一个可以与任何提供有序、无损和双向连接的网络一起使用的协议。它包含三个重要的组成部分,分别是订阅者、发布者和代理。

OPCUA

OPCUA作为工业4.0和物联网之间最重要的通信协议之一,在工业M2M通信领域起着至关重要的作用。

和MQTT一样,CoAP也是一个跨平台的通信标准。它能够让各种不同类型的系统和设备之间通过发送请求和响应来进行通信,客户端和服务器之间通过这一标准进行交流。

蜂窝物联网协议

标准包括GSM/GPRS/EDGE(2G)、UMTS/HSPA(3G)和LTE(4G)。频率为900/1800/1900/2100MHz。覆盖范围是相对的。GSM网络的最大覆盖范围大约为35公里,而HSPA网络的最大覆盖范围大约为200公里。平均下载速率为35至170千字节每秒。

蜂窝物联网协议不要求事先创建网关来建立覆盖区域。因此,对于大范围的区域、全国甚至跨越整个大陆的规模来说更为合适。尽管蜂窝网络可以促进大量数据流,但是支持蜂窝的物联网设备会大量消耗电力。当需要连接路灯、停车计时器、医院等设备或制造、农业等多种工业应用时,蜂窝协议可以提高连接性。

Z-Wave

标准Z-Wave联盟。频率-各种。范围-大约30米。数据速率范围从0.3Kbps到50Kbps。这个无线通信协议是建立在低功率射频通信技术基础上的。

这些产品非常适合用于家庭自动化,例如控制灯光的装置、传感器等等。它具备极强的可扩展性,可以控制多达232台设备。

使用Z-Wave技术的设备可以在网状网络拓扑下实现长达40米的通信范围,并且可以通过多达4个节点进行消息传递。它覆盖了从物理层到网络通信应用程序的各个层面。

NFC协议

ISO/IEC18000-3技术规范标准。13.56兆赫(ISM)频率。大约范围是10厘米左右。数据传输速率为100-420kbps。

NFC是目前广受欢迎的通信协议之一,可让客户利用智能手机进行非接触式支付,得益于智能手机市场的庞大份额。

这份协议采用了电磁感应技术,利用位于场地附近的两个环形天线之间的电磁信号进行通信。进而扩展了非接触式卡技术的范围,使设备在距离不到4厘米的范围内可以共享信息。

NFC支持两种通信方式。

被动通信模式是指只有一个NFC设备产生射频场,而另一个被称为目标的设备使用负载调制技术将数据传输回主设备/启动器。

被动通信模式:当处于该通信模式时,其中一个NFC设备将生成一个RF信号,并等待另一个设备的响应,以在该信号上承载数据。

被动通信模式:在这种模式下,只有一个NFC设备产生一个射频场。称为目标的第二个设备使用一种称为负载调制的技术将数据传输回主设备/启动器。

主动通信模式:在这种通信模式下,两个 NFC 设备都会生成一个 RF 信号,在该信号上承载数据。

LoRaWAN

LoRaWAN标准。频率-各种。范围的距离大约为2.5公里(城市环境)和15公里(郊区环境)。数据速率在0.3至50Kbps之间。

Lora是一种远程无线电广域网,可以以低成本的方式提供移动安全性,适用于物联网、智能城市和工业应用。该技术经过低功耗的优化,并能够支持大规模网络中的数百万台设备。智能路灯是一个实际的实例,它与使用LoRaWAN协议的LoRa网关连接在一起。

Sigfox

Sigfox是一种低功耗、低成本的物联网通信技术标准。频率为900MHz。在农村环境下,有一个范围在-30至50公里之间。在城市环境下,则为3至10公里。数据传输速率:从10bps到1000bps不等。Sigfox通信专注于低成本M2M应用领域的广域覆盖。

SigFox无线接口可以满足需要低功耗通信的任何设备。所以,如果您需要长时间使用电池供电的远程设备而不需要更换或维护电池,那么请选择SigFox通信协议。

它能够进行双向通信,适用于物联网基础设施,包括:居家用品和消费品,交通——这一概念可以涵盖对汽车的管理。与能源有关的通信,例如智能计量、零售业务包括销售点技术、货架更新等。

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