Bezdrátové síťové protokoly internetu věcí

Níže jsme sestavili rozsáhlý, nikoli však vyčerpávající seznam protokolů internetu věcí (IoT), a to bez určení pořadí. Pokud hledáte srovnání síťových protokolů internetu věcí, je to skvělé místo, kde můžete začít.

Nejprve však jedno upozornění: Neřešte tolik protokol, dokud přesně nevíte, co vaše aplikace potřebuje. Rozhodnout se, že potřebujete interoperabilitu nebo protokol vedený významným průmyslovým hráčem, dříve než pochopíte, jaká technologie je pro vaši aplikaci vhodná, prostě nepůjde. Naše rada? Seznamte se s těmito síťovými protokoly IoT, ale na žádný z nich se nezaměřujte, dokud nebudete vědět, čeho potřebujete dosáhnout.

Bluetooth

Bluetooth je globální osobní síť 2,4 GHz pro bezdrátovou komunikaci na krátkou vzdálenost. Přenos souborů mezi zařízeními, bezdrátové reproduktory a bezdrátové náhlavní soupravy jsou často umožněny pomocí technologie Bluetooth.

Také viz: A Bluetooth & ZigBee Comparison For IoT Applications

BLE

BLE je verze Bluetooth určená pro zařízení s nižším výkonem, která využívají méně dat. Z důvodu úspory energie zůstává BLE v režimu spánku s výjimkou případů, kdy je navázáno spojení. Díky tomu je ideální pro nositelné fitness trackery a monitory zdravotního stavu.

Viz také: Bluetooth vs. Bluetooth Low Energy: ZigBee

ZigBee

ZigBee je protokol místní sítě (LAN) na frekvenci 2,4 GHz. Původně byl navržen pro automatizaci a řízení budov – takže věci jako bezdrátové termostaty a systémy osvětlení často používají ZigBee.

Podívejte se také: ZigBee vs. Bluetooth:

Z-Wave

Z-Wave je subgHz síťový protokol typu mesh a jedná se o proprietární stack. Často se používá pro bezpečnostní systémy, domácí automatizaci a ovládání osvětlení.

Podívejte se také: Z-Wave vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPAN používá odlehčenou komunikaci založenou na protokolu IP pro cestování po sítích s nižší přenosovou rychlostí. Jedná se o otevřený síťový protokol internetu věcí podobně jako ZigBee a používá se především pro automatizaci domácností a budov.

Viz také: 6LoWPAN Rozsah:

Vlákno

Vlákno je otevřený standard postavený na protokolech IPv6 a 6LoWPAN. Můžete si jej představit jako verzi ZigBee od společnosti Google. Ve skutečnosti můžete pro Thread i ZigBee použít některé stejné čipy, protože oba jsou založeny na standardu 802.15.4.

WiFi-ah (HaLow)

Systém 802.11ah, který byl navržen speciálně pro senzory a řídicí jednotky s nízkou přenosovou rychlostí a velkým dosahem, je mnohem více zaměřen na internet věcí než mnohé jiné obdoby WiFi.

Podívejte se také na: Zkoumání budoucnosti WiFi: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Ostatní)

2G (GSM)

2G je „stará škola“ TDMA (obvykle) mobilního protokolu. Používaly ho bankomaty a staré poplašné systémy – a ve většině částí světa se postupně přestává používat nebo se postupně přestává používat.

3G & 4G

3G byla první „vysokorychlostní“ mobilní síť a je to název, který označuje řadu technologií splňujících standardy IMT-2000. 4G je generace mobilních standardů, která následovala po 3G a kterou dnes většina lidí používá pro mobilní mobilní data. Pro zařízení internetu věcí můžete používat 3G i 4G, ale aplikace potřebuje stálý zdroj energie nebo musí mít možnost pravidelného dobíjení.

LTE Cat 0, 1, & 3

U tříd LTE platí, že čím nižší je rychlost, tím nižší množství energie spotřebují. Třídy LTE Cat 1 a 0 jsou obvykle vhodnější pro zařízení internetu věcí. (Více se o nich dozvíte v tomto článku Radio-Electronics.)

LTE-M1

Jedná se o první mobilní bezdrátový protokol, který byl od základu vytvořen pro zařízení IoT. Jak již bylo řečeno, zatím není k dispozici, takže se teprve uvidí, jak bude fungovat.

U LTE je třeba si uvědomit, že operátoři obvykle nemusí upravovat hardware svých základních stanic; upgrade lze provést výhradně prostřednictvím softwaru. To skutečně pomáhá s náklady na infrastrukturu, protože společnosti nebudou nutně potřebovat nové mobilní základnové stanice, pouze nový hardware pro koncová zařízení.

Viz také: LTE-M & 2 Další technologie 3GPP IoT, se kterými je třeba se seznámit

NB-IoT

NB-IoT neboli úzkopásmový IoT je další způsob řešení mobilního M2M pro zařízení s nízkou spotřebou energie. Je založen na modulaci DSSS podobné staré verzi Neul Weightless-W. Společnosti Huawei, Ericsson a Qualcomm jsou aktivními zastánci tohoto protokolu a podílejí se na jeho sestavování.

5G

Ačkoli pravděpodobně nebude uveden na trh dříve než za pět let, 5G má být další generací protokolu mobilních sítí. Je navržen pro vysokou propustnost a v souvislosti s internetem věcí se bude pravděpodobně potýkat se stejnými problémy jako 3G a 4G.

NFC

Komunikace v blízkém poli je přesně to, jak to zní – síťové protokoly IoT používané pro velmi blízkou komunikaci. Když mávnete telefonem nad čtečkou karet, abyste zaplatili za nákup, pravděpodobně používáte NFC.

RFID

Existují dva typy radiofrekvenční identifikace: aktivní a pasivní. Tento protokol byl navržen speciálně proto, aby zařízení bez baterií mohla vysílat signál. Ve většině systémů je jedna strana systému RFID napájena a vytváří magnetické pole, které v čipu indukuje elektrický proud. Tím se vytvoří systém s dostatečným výkonem pro opakované bezdrátové odesílání dat. Z tohoto důvodu se tagy RFID používají k přepravním a sledovacím účelům.

SigFox

SigFox je globální provozovatel sítě IoT. Používá diferenciální binární klíčování s fázovým posunem (DBPSK) v jednom směru a Gaussovo klíčování s frekvenčním posunem (GFSK) v druhém směru. Společnost SigFox a její partneři umísťují antény na věže (podobně jako mobilní telefonní společnost) a přijímají datové přenosy ze zařízení, jako jsou parkovací senzory nebo vodoměry.

Podívejte se také: Co je SigFox?

LoRaWAN

LoRaWAN je protokol na úrovni řízení přístupu k médiu (MAC) určený pro rozsáhlé veřejné sítě s jedním operátorem. Je vytvořen s využitím modulace LoRa společnosti Semtech jako základní PHY, ale je důležité poznamenat, že LoRa a LoRaWAN jsou dvě odlišné věci, které se často (mylně) zaměňují.

Ingenu

Ingenu vytvořila něco, co se nazývá náhodný fázový vícenásobný přístup (RPMA), který využívá přímé sekvenční rozprostřené spektrum (DSSS) a je podobný mobilním protokolům s kódovým dělením (CDMA). Ještě než se objevil internet věcí, prodávala společnost Ingenu (tehdy OnRamp) měřicí infrastrukturu, která shromažďovala informace o nízkém výkonu z elektroměrů. Nyní změnila značku a snaží se stát širším hráčem v této oblasti (podobně jako SigFox).

Weightless-N

Weightless-N je ultra úzkopásmový systém, který je velmi podobný systému SigFox. Místo toho, aby se jednalo o kompletní uzavřený systém typu end-to-end, je tvořen sítí partnerů. Používá diferenciální binární klíčování s fázovým posunem (BPSK) v úzkofrekvenčních kanálech a je určen pro vzestupný přenos dat ze senzorů.

Weightless-P

Weightless-P je nejnovější technologie Weightless. Nabízí obousměrné funkce a úrovně kvality služby, což považujeme za velmi důležité.

Weightless-W

Weightless-W je otevřený standard určený pro provoz ve spektru TV bílého prostoru (TVWS). Používání TVWS je teoreticky atraktivní, protože využívá dobré spektrum ultra vysokých frekvencí (UHF), které se jinak nepoužívá – ale v praxi to může být poměrně obtížné.

Viz také:

ANT & ANT+

Pokud máte zařízení Samsung, pravděpodobně v něm máte rádio s jejich protokolem. ANT & ANT+ se zdá být do jisté míry dalším typem systému BLE, určeným k vytváření sítí, které se opírají o stávající hardware. Mnoho zařízení má v sobě čipy kompatibilní s ANT nebo ANT+ a myšlenka je taková, že pokud se na světě objeví dostatek těchto vysílaček, můžete je společně používat jako síť.

DigiMesh

DigiMesh je jedním z řady proprietárních systémů mesh. O rozdílech mezi ním a ZigBee se můžete dozvědět z této bílé knihy.

MiWi

MiWi je proprietární síťový protokol společnosti Microchip. Byl vytvořen pro sítě krátkého dosahu a navržen tak, aby pomohl zákazníkům zkrátit dobu uvedení jejich produktů na trh.

EnOcean

EnOcean je protokol navržený speciálně pro aplikace sběru energie, které mají extrémně nízkou spotřebu. Jeho aplikace se tedy soustředí na automatizaci budov, inteligentní domy a bezdrátové ovládání osvětlení.

Dash7

Dash7 je bezdrátový síťový protokol s otevřeným zdrojovým kódem, který má obrovský kontrakt na RFID s americkým ministerstvem obrany.

WirelessHART

WirelessHART je postaven na komunikačním protokolu HART a společnost jej považuje za „první mezinárodní otevřený standard bezdrátové komunikace v oboru“.

Dotazy?

Spojte se s námi! O těchto síťových protokolech IoT toho víme poměrně dost a rádi vám pomůžeme, jak jen to bude možné.