I .概述:
应用层、网络层/传输层、物理层/数据链路层和设备层。
接入协议通常负责子网中设备之间的联网和通信。
二、短程通信协议:
2.1、RFID
1.RFID简介
RFID的空的接口通信协议规范基本确定了RFID的工作类型,RFID阅读器与相应类型的RFID标签之间的通信规则,包括频率、调制、比特编码、命令集等。ISO/IEC制定了5个频段的空接口协议。
【1】国际标准化组织/IEC 18000-1
【2】国际标准化组织/IEC 18000-2
【3】国际标准化组织/IEC 18000-3
【4】国际标准化组织/IEC 18000-4
【5】国际标准化组织/IEC 18000-6
【6】国际标准化组织/IEC 18000-7
其他三种RFID协议:
[7]国际标准化组织/IEC 14443:身份证、非接触式集成电路卡和感应卡。
[8] ISO 14443 Typea:门禁卡、公交卡、小额储值消费卡。
[9] ISO 14443 Typeb:身份证、护照、银联卡。
2.2、NFC
1.NFC简介
近场通信NFC是Near Field Communication的缩写,即短距离无线通信技术,是一种短距离高频无线通信技术,允许电子设备之间(10cm以内)进行非接触式点对点数据传输,以交换数据。
2.NFC技术原理
[1]在被动模式下,启动NFC通信的设备,也称为NFC发起方(主设备),在整个通信过程中提供射频场。它可以选择106kbps、212kbps或424kbps的传输速度向另一个设备发送数据。另一种设备叫NFC目标设备(从设备),不需要产生射频场,而是使用负载调制技术,即可以同样的速度将数据发回发起设备。移动设备主要工作在被动模式,可以大大降低功耗,延长电池寿命。具有低电池功率的设备可能需要充当被动模式中的目标设备,而不是发起设备。
[2]在主动模式下,当向另一个器件发送数据时,每个器件必须产生自己的射频场。这是对等网络通信的标准模式,可以获得非常快的连接设置。
3.NFC应用
[1] TouchandGo:门禁,票票等。
[2]触摸确认:移动支付
[3] TouchandConnect:同步下载音乐、互传图片、交换通讯录。
[4]触摸浏览:通过浏览一个NFC设备,可以知道提供了哪些功能和服务。
2.3、蓝牙
1.蓝牙技术的规范和特点
蓝牙技术是无线数据和语音通信的开放式全球规范。工作在全球2.4GHz ISM(即工业、科学和医学)频段,标准为IEEE802.15,工作在2.4GHz频段,带宽为1 MB/s..
2、蓝牙版
[1]目前蓝牙已经发展到蓝牙5.0,版本如下:
版本1.1、1.2、2.0、2.1、3.0+HS、4.0、4.1、4.2和5.0。
【2】蓝牙4.0是蓝牙3.0的升级标准。蓝牙4.0最重要的特点就是省电。极低的运行和待机功耗可以让一颗纽扣电池连续工作数年。此外,它还具有低成本、跨厂商互操作、3毫秒低延迟、AES-128加密等诸多特点。可用于计步器、心率监测器、智能仪表、传感器物联网等诸多领域,大大拓展了蓝牙技术的应用范围。
[3]蓝牙4.1的关键词应该是IOT(全联网),意思是所有设备都联网。为了实现这一点,通信功能的改进是蓝牙4.1最重要的改进之一。蓝牙4.1的功能如下:
“1”批量数据的传输速度
“2”通过IPV6连接到网络。
“3”简化设备连接
4G和4G和平共处
“5”提供的增强功能:使无线耳机更适用于政府、医疗、银行等以安全为导向的应用领域。
[4]蓝牙4.2:
2014年12月4日,蓝牙4.2标准颁布,提高了数据传输速度和隐私保护,可以通过IPv6和6LoWPAN直接接入互联网。在新标准下,蓝牙信号必须获得用户的许可才能连接或跟踪用户设备,否则蓝牙信号将无法连接和跟踪用户设备。
[5]蓝牙5.0:
5.0版本于2016年6月16日在伦敦正式发布,是现阶段最先进的蓝牙协议标准。蓝牙5.0具有以下特性:
“1”的传输速度越快
“2”更远的有效距离
“3”导航功能
“4”物联网功能
“5”升级硬件
“6”的更多传输功能
“7”更低的功耗
“8”真的支持无损传输
[6]蓝牙匹配规则
在两个蓝牙设备通信之前,它们必须匹配在一起,以确保一个设备发送的数据信息只会被另一个允许的设备接受。蓝牙技术将设备分为两种:主设备和从设备。
[7]注意事项
主设备和主设备、主设备和从设备可以相互匹配;从属设备和从属设备不能匹配。比如:蓝牙PC和蓝牙手机可以搭配在一起;蓝牙PC也可以搭配UD笔;然而,UD钢笔和UD钢笔之间没有匹配。同时,蓝牙设备只支持点对点通信。
3.蓝牙应用
蓝牙技术可以应用到日常生活的方方面面。比如引入蓝牙技术,可以去掉手机和笔记本电脑之间烦人的连接线,无线建立通信。
打印机、PDA、台式电脑、传真机、键盘、操纵杆和所有其他数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。
三、长途蜂窝通信协议:
1.介绍
长途蜂窝通信协议主要是电信运营商在2/3/4/5G、NB-IoT等技术下采用的标准和协议,所以在这里不再是电信运营商和大型设备厂商摇旗呐喊。
四、长途非蜂窝通信协议:
4.1、ZigBee技术
1.ZigBee简介
ZigBee这个名字来源于蜜蜂的通讯方式:蜜蜂通过之字形的舞蹈来交换信息,从而分享食物来源的方向、位置、距离等信息。从这个意义上说,Zigbee被称为新一代无线通信技术。
2.ZigBee的技术特点
ZigBee是一种无线连接,可以工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)、915 MHz(美国流行),最高传输速率分别为250kbit/s、20kbit/s、40kbit/s。其传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。
ZigBee作为一种无线通信技术,具有以下特点:低功耗、低成本、时延短、网络容量大、可靠安全。
3.ZigBee协议栈
ZigBee协议栈结构基于标准OSI七层模型,包括高层应用规范、应用汇聚层、网络层、媒体接入层和物理层。IEEE 802.15.4定义了两个物理层标准,即2.4GHz物理层和868/915MHz物理层。它们都是基于直接序列扩频(DSSS)技术。
4.ZigBee应用
【1】家居、楼宇自动控制:远程控制灯光、空 tone、窗帘等家具设备;
[2]消费类电子设备:电视、DVD、CD机等电器的遥控器。
【3】PC外设:无线键盘、鼠标、游戏操纵杆等。
【4】工控:让数据的自动采集、分析和处理变得更加容易;
【5】医疗设备控制:医用传感器、病人紧急呼叫按钮等。
[6]互动玩具。
4.2、LoRa技术
LoRa(远程)是一种调制技术,与类似技术相比,它提供了更长的通信距离。由于LoRa调制是物理层(PHY),所以也可以用于不同的协议和不同的网络架构(如网状、星形、点对点)等等。LoRa可以总结为以下协议:
[1]劳拉旺协议
LoRaWAN协议是LoRa联盟推动的低功耗WAN协议,针对低成本、电池供电的传感器进行优化,包括不同类型的节点,优化网络延迟和电池寿命。LoRa联盟对LoRaWAN进行标准化,以确保不同国家的LoRa网络可以互操作。
[2] CLAA网络协议
“中国LoRa应用联盟(简称CLAA)是中兴通讯在LoRa联盟支持下发起的技术联盟,各行业物联网应用创新主体广泛参与和合作。旨在共同建立中国LoRa的应用合作生态系统,推动中国LoRa产业链的应用和发展,构建多元业务共享、低成本、广覆盖、可运营的LoRa物联网。中兴通讯作为LoRa联盟的董事会成员,与LoRa联盟成员共同推动全球低功耗广域网(LPWAN)中LoRa技术的建设和产业链的发展。”
[3] Lora专用网络协议
在小区域内节点较少的应用中,使用LoRaWAN网关部署网络的成本很高。一个或几个SX127x作为一个小型的“网关”或“集中器”,几百个SX127x通过无线连接形成一个小型的星型网络。通过自身的LoRa私有通信协议,可以实现简单的LoRa私有网络,这也是一种比较灵活的方式。
[4] Lora数据传输
目前市面上的LoRa芯片基本都是源自美国SEMTECH的SX127x系列。LoRa作为透明传输模块,只进行简单的发送和接收,实现点对点的数据传输,应用比较简单。
六、有线通信协议:
6.1,USB协议
1.先前版本的USB协议:
USB协议规范1.1-支持USB低速和全速规范(12Mbps)
USB协议规范2.0-支持USB高速协议规范(480Mbps)。
USB协议规范3.0-支持USB超高速协议规范(5Gbps)
6.2、RS232协议
1.RS232协议介绍:
RS232是异步传输的标准接口协议。通常,RS-232接口显示为9引脚(DB-9)或25引脚(DB-25)。RS232最常用的连接方式是三条线:发送线、接收线和地线。电平信号:逻辑1(标志)=-3v ~-15v,逻辑0(空格)=+3 ~+15v。
6.3、RS485协议
1.RS232协议介绍:
RS485是RS232的升级版串口协议,一般采用双线传输:A、B传输线。电平信号:-2V ~-6V表示“0”,+2V ~+6V表示“1”,电压为A-B电压。
6.4、M总线协议
1.M-Bus协议简介:
M-Bus是为远程抄表系统的数据采集而诞生的。
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原文地址"物联网通用协议,10大物联网通信协议":http://www.guoyinggangguan.com/xedk/228666.html。

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