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电子发烧友网>电子资料下载>通信网络>物联网各个层次有哪些协议?资料下载

物联网各个层次有哪些协议?资料下载

2021-04-09 | pdf | 128.97KB | 次下载 | 3积分

资料介绍

如下图所示,本文从以下几个维度对物联网常见的几种协议进行阐述。 一、按网络四层协议分类: NB-IoTLORA,WIFI,蓝牙zigbee4G都是需要硬件支撑的。 MQTT,COAP,HTTP都是应用层协议,需要连接服务器,现在有很多物联网平台,比如阿里云,腾讯云,华为云等等。 所以(MQTT,COAP,HTTP)是居于(NB-IoT,LORA,WIFI,蓝牙,zigbee,4G)的上层协议物理层中。 二、按需要网关来分类: 不需要网关:NB-IoT,2G/4G/5G芯片可以直接跟运营商:移动,联通,电信等运营商网络通信。) 需要网关:LORA,WIFI,zigbee(不能直接连上电信运营商,需要通过一个网关中转才能连接网络。) 蓝牙设备之间可以通信。 三、NB-IoT,4G对比: NB-IoT低功耗,传输小数据,传输速度底,芯片模组和套餐便宜。目前NB基站还较少,不过华为在大力推这个通信方式,相信以后会普及。 2G/4G/5G:传输速度快和可以传输大的数据,但是功耗高,价格贵 WIFI和zigbee对比: wifi 功耗高,传输速率大11-54Mbps,功耗高10-50mA,距离短20-50m。一个路由只能加入较少设备。 zigbee功耗低,传输数据慢100Kbps,功耗20mA,可以中继,距离远几百到几千米。一个zigbee网关可以加入成千上万的zigbee设备。 四、应用层协议:MQTT和COAP对比 1、MQTT mqtt 是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。 是非常轻量化的通信协议,开销很小(固定头部2字节),是订阅/发布通信方式,可以一对多,多对一。是TCP通信协议。有三种方式,至多一次:最多一次:保证尽力交付, 至少一次:保证消息至少传送一次。但是消息也可以不止一次传递。 只有一次:保证每个消息只被对方接收一次。 在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT)、卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。 2、coap 2.1、COAP协议网络传输层由TCP改为UDP。 2.2、基于REST,server的资源地址和互联网一样也有类似url的格式,客户端同样有POST,GET,PUT,DELETE方法来访问server,对HTTP做了简化。 2.3、COAP是二进制格式的,HTTP是文本格式的,COAP比HTTP更加紧凑。 2.4、轻量化,COAP最小长度仅仅4B,一个HTTP的头都几十个B了 2.5、支持可靠传输,数据重传,块传输。 确保数据可靠到达。 2.6、支持IP多播, 即可以同时向多个设备发送请求。 2.7、非长连接通信,适用于低功耗物联网场景。 3、DDS DDS(Data Distribution Service for Real-Time Systems),面向实时系统的数据分布服务,这是大名鼎鼎的OMG组织提出的协议,其权威性应该能证明该协议的未来应用前景。 适用范围:分布式高可靠性、实时传输设备数据通信。目前DDS已经广泛应用于国防、民航、工业控制等领域。 特点: • 以数据为中心 • 使用无代理的发布/订阅消息模式,点对点、点对多、多对多 • 提供多大21种QoS服务质量策略 协议主要实现: • OpenDDS 是一个开源的 C 实现 • OpenSplice DDS 4、XMPP XMPP是基于XML的协议,由于其开放性和易用性,在互联网及时通讯应用中运用广泛。相对HTTP,XMPP在通讯的业务流程上是更适合物联网系统的,开发者不用花太多心思去解决设备通讯时的业务通讯流程,相对开发成本会更低。但是HTTP协议中的安全性以及计算资源消耗的硬伤并没有得到本质的解决。在设计时都是根据互联网应用场景设计的,但是个协议的通病就是根本无法适用物联网设备的多样性,无法适用很多物联网设备对低功耗、低成本的需求,难以在极低资源的物联网设备中运用。 5、HTTP HTTP协议是典型的CS通讯模式,由客户端主动发起连接,向服务器请求XML或JSON数据。该协议最早是为了适用web浏览器的上网浏览场景和设计的,目前在PC、手机、pad等终端上都应用广泛。 缺点是: ① 开销大,消息头大 ② HTTP通信方式问题,HTTP的请求/应答方式的会话都是客户端发起的 ③ 安全性差 文章来源:物联网共享经济资讯 (mbbeetchina)
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