物联网中的数据链路层通信协议是什么?
物联网通信协议是通信模式,确保在物联网连接设备之间交换数据的安全性。
物联网设备可以通过 IP 网络或非 IP 网络连接。即使它们的内存、范围和功耗存在差异。
但是,通过 IP 网络的连接很复杂,并且即使范围不是问题,也会消耗物联网设备的大量内存和电能。像蓝牙这样的非 IP 网络需要更少的内存和电能,但具有范围限制。
通信协议
物联网最常用的通信协议如下所示:
蓝牙
Wi-Fi
Zigbee
MQTT
OPC-UA
蜂窝网络
Z-Wave
LoRaWAN
优势
物联网通信协议的主要优势如下所示:
互操作性
创新灵活性
高质量
信誉
全球可扩展性
物联网协议类型
物联网协议的类型如下所示:
物联网网络协议
这些协议设计用于网络,以连接中高功率设备。它们允许在网络范围内进行数据通信。物联网网络协议的示例包括 HTTP、LoRaWAN、蓝牙、Zigbee 等。
物联网数据协议
这些协议旨在连接低功耗物联网设备。它们能够在没有互联网连接的情况下,与硬件提供端到端的通信。物联网数据协议的示例包括 MQTT、CoAP、AMQP 和 XMPP。
数据链路层通信协议
现在让我们讨论一些协议及其差异。
LPWAN
LPWAN 或低功耗广域网是一种媒体访问控制 (MAC) 层协议,专为大规模的公共网络(单个运营商)设计。它用于无线电池供电设备中的安全移动双向通信,并且是需要低功耗和长距离以及数百万连接设备的理想选择。
其 V1.0 规范于 2015 年 1 月发布,并于 2015 年 7 月公开发布。它见证了快速采用,并且许多产品已在亚马逊上公开销售。
ZigBee
它是一种基于 IEEE 802.15.4 标准的协议,用于短距离、低功耗和低数据速率无线数据传输的个人局域网。ZigBee 比其他无线个人局域网更便宜,也更简单。它被称为 Wi-Fi 的迷你版本,因为它们在家庭无线通信方面经常用于类似的应用。
Wi-Fi(IEEE 802.11)
它是一种为电子设备连接到无线局域网 (WLAN) 而开发的技术。它具有各种加密技术 WEP、WPA、WPA2 等,并且可以设置密码保护。它已广泛应用于物联网生态系统,因为它在利用当前基础设施方面为新的物联网技术服务。
差异
LPWAN、ZigBee 和 Wi-Fi 之间的主要区别如下所示:
LPWAN | ZigBee | Wi-Fi | |
---|---|---|---|
标准 | LoRaWAN | IEEE 802.15.4 | Wi-Fi 联盟 |
频率 | 902MHz -928MHz | 868/915 MHz — 2.4 GHz | 2.4 GHz、5.8GHz |
范围 | 2-5 公里(城市)15 公里(郊区) | 10-300 米 | 10-100 米 |
数据速率 | 0.3-50 kbps | 250 Kbps | 11-105 Mbps |
功耗 | 低 | 低 | 高 |
应用领域 | 环境数据监测、智慧城市 | 家庭和楼宇自动化、无线传感器网络、医疗数据收集 | 智能交通管理、办公自动化、住宅和商业物联网路由器 |