物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的發(fā)展是推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷創(chuàng )新和發(fā)展的基石。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景的不斷擴大和物聯(lián)網(wǎng)設備的不斷增加，各種通信協(xié)議也應運而生。這些協(xié)議包括HTTP、TCP/IP、CoAP、MQTT等，并且針對不同的應用場(chǎng)景有不同的協(xié)議選擇。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的發(fā)展使得設備之間的互聯(lián)變得更加方便和高效。

工業(yè)通信協(xié)議有哪些？

MODBUS TCP

標準--采用IEEE802.11n技術(shù)(目前家庭中普遍使用)，2.4GHz和5GHz是無(wú)線(xiàn)頻率的兩個(gè)選擇。覆蓋范圍約為50米，最高覆蓋高度可達100米。

數據速率最高可達到600Mbps，一般情況下為150-200Mbps。具體速率取決于所使用的信道頻率和天線(xiàn)數量（根據最新的802.11-ac標準應該可以提供500Mbps至1Gbps的速度）。

它是最受歡迎的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議之一。該連接類(lèi)型適用于局域網(wǎng)環(huán)境，并提供快速的數據傳輸。它可處理大量數據，因此許多開(kāi)發(fā)人員首選使用它?；贗EEE802.11n標準，這種技術(shù)主要適用于家庭和各種企業(yè)，并提供高達數百兆比特/秒的傳輸速率。盡管對于文件傳輸等應用來(lái)說(shuō)非常適用，但對于許多物聯(lián)網(wǎng)應用來(lái)說(shuō)，它的耗電量過(guò)高。

Bluetooth

藍牙4.2的核心規范是標準。2.4GHz頻率（ISM頻段），范圍大約在50至150米之間（適用于智能藍牙）。傳輸速率為1Mbps（適用于智能手機和BLE設備），藍牙是短距離通信技術(shù)中非常重要的一種。它可以用于發(fā)送小型數據，如智能手表等個(gè)人設備。

在如今的消費品市場(chǎng)中，物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)公司正在廣泛地使用新型的低功耗藍牙(BLE)或藍牙智能技術(shù)，以滿(mǎn)足移動(dòng)設備的需求。這種技術(shù)被認為是重要的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，非常適用于移動(dòng)設備。

隨著(zhù)功耗的減少，這種技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)真正的基礎，具有可擴展性和靈活性，適用于各種市場(chǎng)創(chuàng )新。

zigbee

Zigbee3.0是基于IEEE802.15.4標準的。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的頻率為2.4Ghz。范圍約為10至100米。傳輸速率為250kbps。

這是又一個(gè)重要的協(xié)議。它在復雜系統中具備明顯的優(yōu)勢，包括低功耗操作、高安全性、穩健性和高度可擴展性，還能利用無(wú)線(xiàn)控制的優(yōu)勢。和藍牙一樣，ZigBee也有廣泛的用戶(hù)群體。

這款產(chǎn)品是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)場(chǎng)所設計的，它需要低功耗，而且網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數量不多。該網(wǎng)絡(luò )最多可以連接1024個(gè)節點(diǎn)，且可以傳輸最遠距離為200米的數據。另外，ZigBee還支持128位AES加密技術(shù)。

MQTT

標準ISO/IEC20922。最大數據速率可達256Mb。

MQTT是一種輕量級的消息協(xié)議，用于將簡(jiǎn)單的數據流從傳感器發(fā)送到應用程序和中間件。它通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )工作，提供穩定和簡(jiǎn)單的數據傳輸。

MQTT協(xié)議是一個(gè)可以與任何提供有序、無(wú)損和雙向連接的網(wǎng)絡(luò )一起使用的協(xié)議。它包含三個(gè)重要的組成部分，分別是訂閱者、發(fā)布者和代理。

OPCUA

OPCUA作為工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)之間最重要的通信協(xié)議之一，在工業(yè)M2M通信領(lǐng)域起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

和MQTT一樣，CoAP也是一個(gè)跨平臺的通信標準。它能夠讓各種不同類(lèi)型的系統和設備之間通過(guò)發(fā)送請求和響應來(lái)進(jìn)行通信，客戶(hù)端和服務(wù)器之間通過(guò)這一標準進(jìn)行交流。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

標準包括GSM/GPRS/EDGE（2G）、UMTS/HSPA（3G）和LTE（4G）。頻率為900/1800/1900/2100MHz。覆蓋范圍是相對的。GSM網(wǎng)絡(luò )的最大覆蓋范圍大約為35公里，而HSPA網(wǎng)絡(luò )的最大覆蓋范圍大約為200公里。平均下載速率為35至170千字節每秒。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議不要求事先創(chuàng )建網(wǎng)關(guān)來(lái)建立覆蓋區域。因此，對于大范圍的區域、全國甚至跨越整個(gè)大陸的規模來(lái)說(shuō)更為合適。盡管蜂窩網(wǎng)絡(luò )可以促進(jìn)大量數據流，但是支持蜂窩的物聯(lián)網(wǎng)設備會(huì )大量消耗電力。當需要連接路燈、停車(chē)計時(shí)器、醫院等設備或制造、農業(yè)等多種工業(yè)應用時(shí)，蜂窩協(xié)議可以提高連接性。

Z-Wave

標準Z-Wave聯(lián)盟。頻率-各種。范圍-大約30米。數據速率范圍從0.3Kbps到50Kbps。這個(gè)無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議是建立在低功率射頻通信技術(shù)基礎上的。

這些產(chǎn)品非常適合用于家庭自動(dòng)化，例如控制燈光的裝置、傳感器等等。它具備極強的可擴展性，可以控制多達232臺設備。

使用Z-Wave技術(shù)的設備可以在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )拓撲下實(shí)現長(cháng)達40米的通信范圍，并且可以通過(guò)多達4個(gè)節點(diǎn)進(jìn)行消息傳遞。它覆蓋了從物理層到網(wǎng)絡(luò )通信應用程序的各個(gè)層面。

NFC協(xié)議

ISO/IEC18000-3技術(shù)規范標準。13.56兆赫（ISM）頻率。大約范圍是10厘米左右。數據傳輸速率為100-420kbps。

NFC是目前廣受歡迎的通信協(xié)議之一，可讓客戶(hù)利用智能手機進(jìn)行非接觸式支付，得益于智能手機市場(chǎng)的龐大份額。

這份協(xié)議采用了電磁感應技術(shù)，利用位于場(chǎng)地附近的兩個(gè)環(huán)形天線(xiàn)之間的電磁信號進(jìn)行通信。進(jìn)而擴展了非接觸式卡技術(shù)的范圍，使設備在距離不到4厘米的范圍內可以共享信息。

NFC支持兩種通信方式。

被動(dòng)通信模式是指只有一個(gè)NFC設備產(chǎn)生射頻場(chǎng)，而另一個(gè)被稱(chēng)為目標的設備使用負載調制技術(shù)將數據傳輸回主設備/啟動(dòng)器。

被動(dòng)通信模式：當處于該通信模式時(shí)，其中一個(gè)NFC設備將生成一個(gè)RF信號，并等待另一個(gè)設備的響應，以在該信號上承載數據。

被動(dòng)通信模式：在這種模式下，只有一個(gè)NFC設備產(chǎn)生一個(gè)射頻場(chǎng)。稱(chēng)為目標的第二個(gè)設備使用一種稱(chēng)為負載調制的技術(shù)將數據傳輸回主設備/啟動(dòng)器。

主動(dòng)通信模式：在這種通信模式下，兩個(gè) NFC 設備都會(huì )生成一個(gè) RF 信號，在該信號上承載數據。

Lora是一種遠程無(wú)線(xiàn)電廣域網(wǎng)，可以以低成本的方式提供移動(dòng)安全性，適用于物聯(lián)網(wǎng)、智能城市和工業(yè)應用。該技術(shù)經(jīng)過(guò)低功耗的優(yōu)化，并能夠支持大規模網(wǎng)絡(luò )中的數百萬(wàn)臺設備。智能路燈是一個(gè)實(shí)際的實(shí)例，它與使用LoRaWAN協(xié)議的LoRa網(wǎng)關(guān)連接在一起。

Sigfox

Sigfox是一種低功耗、低成本的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標準。頻率為900MHz。在農村環(huán)境下，有一個(gè)范圍在-30至50公里之間。在城市環(huán)境下，則為3至10公里。數據傳輸速率：從10bps到1000bps不等。Sigfox通信專(zhuān)注于低成本M2M應用領(lǐng)域的廣域覆蓋。

SigFox無(wú)線(xiàn)接口可以滿(mǎn)足需要低功耗通信的任何設備。所以，如果您需要長(cháng)時(shí)間使用電池供電的遠程設備而不需要更換或維護電池，那么請選擇SigFox通信協(xié)議。

它能夠進(jìn)行雙向通信，適用于物聯(lián)網(wǎng)基礎設施，包括：居家用品和消費品，交通——這一概念可以涵蓋對汽車(chē)的管理。與能源有關(guān)的通信，例如智能計量、零售業(yè)務(wù)包括銷(xiāo)售點(diǎn)技術(shù)、貨架更新等。