Pokud jste v oblasti internetu věcí nováčci,důrazně doporučuji projít si Úvod do internetu věcí, abyste si osvojili základy.Také se můžete podívat na další blogy na Tech-a-techblog .
Takže jsme v blogu Komponenty IOT diskutovali o tom, že IOT se skládá z věcí, snímačů a akčních členů, lidí, komunikačních protokolů, cloudu a analýzy. takže v tomto příspěvku budeme diskutovat o různých komunikačních protokolech používaných v IOT.
Existují dva typy komunikačních protokolů:
Bezdrátová komunikace
Drátová komunikace
Dnes budeme diskutovat o bezdrátové komunikaci.
Existuje celkem 9 bezdrátových protokolů,které jsou uvedeny níže:
Wi-Fi
Wi-Fi direct
Zigbee
Z wave
Bluetooth
RF
6LowPAN
GPRS/3G/LTE
NFC
Probereme je postupně, počínaje,
Všichni vlastně víme o Wifi, mnozí z vás ji možná nyní používají ke čtení tohoto blogu.Umožňuje přístup k internetu na cestách. počítače s Wi-Fi odesílají a přijímají data uvnitř i venku.Je stejně rychlá jako připojení přes kabelový modem. odkazuje na komunikační standard IEEE 802.11. Obvykle vytváří místní síť (LAN).
Bezdrátová síť LAN:
K komunikaci a přenosu dat používá vysokofrekvenční rádiové vlny, nikoliv dráty.
Přístupový bod spojuje kabelové a bezdrátové sítě dohromady a umožňuje odesílání a příjem dat mezi bezdrátovými klienty a kabelovou sítí.
Bezdrátový identifikátor SSID, známý také jako „název sítě“, je identifikace sady služeb, která řídí přístup do dané bezdrátové sítě.
WIFI v modelu OSI:
Jak vidíme na obrázku výše,Wifi patří jak do vrstvy1(fyzická), tak do vrstvy2(datové spojení).
Výhody a nevýhody Wifi:
Výhody:
Odstraňuje síťová zařízení od kabelů
Levnější vývoj pro vestavný systém
Spolehlivé výrobky
Bezpečnost
Vysoká rychlost
Nevýhody:
802.11b/g využívají spektrum 2,4 GHz, které je přeplněno jinými zařízeními (Bluetooth… )
802.11n zdvojnásobuje rádiové spektrum/šířku pásma (40 MHz)
Spotřeba energie
Omezený dosah sítě
Bezpečnostní rizika (konfigurace)
Použití Wifi:
Přístup k internetu
Hotspoty
Celoměstská Wi-Fi
Celoměstská Wi-Fi
Přímá komunikace mezi počítači
Bezdrátová ad hoc síť
2)Wifi Direct :
Wi-Fi Direct, původně nazývaný Wi-Fi P2P, je standard Wi-Fi umožňující snadné vzájemné propojení zařízení bez nutnosti použití bezdrátového přístupového bodu.Je užitečný pro vše od prohlížení internetu až po přenos souborů. komunikovat s jedním nebo více zařízeními současně.Schopnost propojit zařízení, i když jsou od různých výrobců. navazuje spojení peer- to-peer.
K plnění svých funkcí využívá řadu standardů:
Technologie Wi-Fi
Wifi Direct Device and Service Discovery
Wifi Protected Setup
WPA2
Výhody a nevýhody technologie Wifi Direct:
Výhody:
Přenosná Wi-Fi®, která je všude s vámi.
Připojení Wi-Fi Direct můžete používat bez připojení k internetu.
Připojení Wi-Fi Direct se uskuteční kdekoli a kdykoli.
Jednoduché zabezpečené připojení.
Nevýhody:
Je to novinka pro Android.
Potřebuje navázat spojení s ostatními zařízeními a jakmile skupinu opustíte, už nejste připojeni.
Nepodporuje telefony iPhone.
Aplikace Wifi Direct :
Herní ovladače
Zařízení pro dálkové ovládání
Užitkové aplikace
Aplikace pro ovládání domácnosti
3)Zigbee :
ZigBee je nová bezdrátová technologie.Technologický standard vytvořený pro řídicí a senzorové sítě. je založen na standardu IEEE 802.15.4.Vytvořila ji ZigBee Alliance; jejími členy jsou společnosti Philips, Motorola, Intel,HP. je v podstatě navržena pro nízkou spotřebu energie, což umožňuje, aby baterie v podstatě vydržely věčně. ZigBee umožňuje kompletně propojit domácnosti, kde jsou všechna zařízení schopna komunikovat a být ovládána jedinou jednotkou.Poskytuje zabezpečení sítě a podpůrné služby pro aplikace, které fungují nad IEEE.
Výhody a nevýhody Zigbee :
Výhody:
Bezdrátové uzly, které jsou schopny vydržet na baterie několik let.
Přímá komunikace
Je méně složitá než Bluetooth. – Nízká spotřeba energie
Bezdrátová
Síťová komunikace
Nevýhody:
Práce na malou vzdálenost s nízkou rychlostí
Nákladná
Aplikace Zigbee :
Sledování produktů na silniční mapě
Spotřební elektronika
Osobní a zdravotní péče
Komerční a bytové řízení
Průmyslové a vládní trhy po celém světě
Domácí sítě
Průmyslové řízení a správa
4)Z-Wave :
Z-Wave je bezdrátový komunikační protokol používaný především pro domácí automatizaci. Jedná se o síť mesh využívající ke komunikaci nízkoenergetické rádiové vlny. pracuje ve frekvenčním pásmu sub GHz – 900 Mhz, 100 kb/s. Z-wave Alliance – konsorcium více než 250 výrobců. pracuje na architektuře sítě mesh s jedním primárním a několika sekundárními řadiči.
Standard Z-Wave :
Z-Wave je proprietární bezdrátový standard.
Standard není otevřený jako mnoho jiných bezdrátových standardů, ale je k dispozici zákazníkům společnosti Zensys/Sigma Design.
Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) zařadila Z-Wave.
Výhody Z-Wave :
Spolehlivá a bezpečná komunikace
Jednoduchá instalace
Nízká spotřeba energie
Dálkové nebo místní ovládání
Řada dostupných zařízení, interoperabilita
cenová dostupnost
Použití Z-Wave :
Zabezpečení domácnosti
Úspora energie
Chytrý výrobek a aplikace založené na internetu věcí
5)Bluetooth :
Otevřený standard pro rozvoj osobní sítě (PAN).Mezi jeho vlastnosti patří nízké náklady, nízká spotřeba a krátký dosah obvykle kolem 10 m. Může si vyměňovat informace s jiným zařízením Bluetooth prostřednictvím rádia. používá se k vytvoření malé sítě zařízení, která jsou blízko sebe. podporuje IEEE802.15.4 a pracuje ve frekvenčním rozsahu 2,4 GHz.
Výhody a nevýhody Bluetooth :
Výhody:
Je levný
Snadno se instaluje
Je bezdrátový
Je zdarma, pokud je jím zařízení vybaveno.
Umožňuje pohodlné připojení k různým zařízením
Nevýhody:
Může být hacknuto
Je-li nainstalováno v mobilním telefonu, je náchylné k přijímání mobilních virů
Umožňuje pouze komunikaci mezi zařízeními na krátkou vzdálenost
Může připojit pouze dvě zařízení najednou
Může za určitých podmínek ztratit spojení
Použití Bluetooth:
Bezdrátové propojení mezi přenosnými a stolními počítači nebo stolními počítači, které jsou v omezeném prostoru a je potřeba malá šířka pásma.
Přenos souborů, obrázků a MP3, mezi mobilními telefony.
Sluchátka s technologií Bluetooth pro chytré telefony a mobilní telefony.
Zařízení pro záznam dat, které přenáší data do počítače prostřednictvím technologie Bluetooth.
Níže je uvedeno srovnání Wifi,Z-wave,Zigbee a Bluetooth z různých hledisek.
6)RF(Radio Frequency) :
Integrované obvody určené k vysílání a/nebo příjmu rádiových signálů. mají rádiový vysílač a/nebo přijímač. souhrnný pojem, který zahrnuje mnoho různých částí hardwaru. funguje na několika různých bezdrátových protokolech. K vysílání a příjmu dat se používají antény. využívá buď bezdrátový sériový, nebo specifický protokol. signály obsahující data nebo informace jsou modulovány.
Použití RF modulu:
Monitorování vozidel
Dálkové ovládání
Telemetrie
Bezdrátová síť malého dosahu
Bezdrátový odečet měřidel
Systémy řízení přístupu
Bezdrátové systémy zabezpečení domů
Průmyslový systém sběru dat
Čtení rádiových značek.
RF bezkontaktní čipové karty
7)6LOWPAN :
6LoWPAN je zkratka pro IPv6 přes bezdrátové osobní sítě s nízkým výkonem. 6LoWPAN tedy umožňuje nejmenším zařízením s omezenou výpočetní schopností přenášet informace bezdrátově pomocí internetového protokolu.
Aplikace sítě 6LowPAN :
Monitorování stavu zařízení
Monitorování prostředí
Zabezpečení
Domácí automatizace
Automatizace budov
8)3G/4G(LTE) :
Technologie 3G:
Technologie 3G se vztahuje ke třetí generaci, která byla představena v roce 2000.Rychlost přenosu dat se zvýšila z 144 kb/s- 2 Mb/s. Typicky se nazývá Smart Phones a funkce zvýšily svou šířku pásma a rychlost přenosu dat, aby se přizpůsobily webovým aplikacím a audio a video souborům.
Výhody 3G:
Zajišťuje rychlejší komunikaci
Posílání/přijímání velkých e-mailových zpráv
Vysokorychlostní web / větší bezpečnost
Videokonference / 3D hry
TV streaming / mobilní TV / telefonní hovory
Velké kapacity a širokopásmové možnosti
Nevýhody 3G:
Drahé poplatky za služby 3G licencí
Bylo náročné vybudovat infrastrukturu pro 3G
Vysoké nároky na šířku pásma.
Drahé 3G telefony.
Technologie 4G:
Technologie 4G označuje nebo zkráceně nazývá čtvrtou generaci, která byla zahájena koncem roku 2000 a je schopna poskytovat rychlost 100 Mb/s – 1 Gb/s. Jeden ze základních termínů používaných pro označení 4G je MAGIC. MAGIC znamená Mobile Multimedia,Anytime Anywhere,Global Mobility Support,Integrated Wireless Solution,Customized Personal Services (mobilní multimédia, kdykoli a kdekoli, podpora globální mobility, integrované bezdrátové řešení, osobní služby na míru).
Výhody 4G jsou stejné jako u 3G.
Nevýhody 4G:
Používá se více baterie
Těžko se implementuje
Potřebuje složitý hardware
K implementaci sítě nové generace je nutné drahé vybavení.
Následující obrázek přináší srovnání 3G a 4G.
9)NFC :
NFC,je zkratka pro Near Field Communication. jedná se o vysokofrekvenční bezdrátovou komunikační technologii krátkého dosahu, která umožňuje výměnu dat mezi zařízeními.Umožňuje dvěma elektronickým zařízením, z nichž jedno je obvykle přenosné zařízení, například chytrý telefon, navázat komunikaci přiblížením do vzdálenosti 4 cm.
Výhody a nevýhody NFC :
Výhody:
Široký výzkum a dostupnost.
Může být použit v různých situacích.
Velmi snadné použití.
Služby s přidanou hodnotou.
Kompatibilní se stávající infrastrukturou RFID.
Nevýhody:
Funguje pouze na krátkou vzdálenost
Nízká rychlost přenosu dat
Pro obchodní společnosti může být prvotní zavedení technologie nákladné
Použití NFC:
Váš telefon je vaše cestovní karta.
Sdílejte data a soubory mezi zařízeními.
Získejte informace dotykem chytrých plakátů.
Váš telefon je vaše kreditní/debetní karta.
Existují ještě další komunikační protokoly, ale to jsou ty, které jsou široce rozšířené a používané.
Ještě existují další komunikační protokoly, ale to jsou ty, které jsou široce rozšířené a používané.