Vezeték nélküli IoT hálózati protokollok

Az alábbiakban összeállítottunk egy átfogó – de nem kimerítő – listát a tárgyak internetének (IoT) protokolljairól, mindenféle sorrendben. Ha IoT hálózati protokollok összehasonlítását keresi, ez egy remek kiindulópont.

De először egy figyelmeztetés: Ne aggódjon annyira a protokoll miatt, amíg nem tudja pontosan, hogy az alkalmazásnak mire van szüksége. Ha úgy dönt, hogy interoperabilitásra vagy egy nagynevű iparági szereplő által vezetett protokollra van szüksége, mielőtt megértené, hogy milyen technológia a megfelelő az alkalmazásához, az egyszerűen nem lesz megfelelő. A mi tanácsunk? Ismerje meg ezeket az IoT hálózati protokollokat, de ne határozza el magát egyik mellett sem, amíg nem tudja, hogy mit kell megvalósítania.

Bluetooth

A Bluetooth egy globális, 2,4 GHz-es, rövid hatótávolságú vezeték nélküli kommunikációra szolgáló személyes hálózat. Az eszköz-eszköz közötti fájlátvitel, a vezeték nélküli hangszórók és a vezeték nélküli fejhallgatók gyakran Bluetooth segítségével működnek.

Lásd még: A Bluetooth & ZigBee összehasonlítása IoT-alkalmazásokhoz

BLE

A Bluetooth egy olyan változata, amelyet kisebb teljesítményű, kevesebb adatot használó eszközökhöz terveztek. Az energiatakarékosság érdekében a BLE alvó üzemmódban marad, kivéve, ha kapcsolatot kezdeményez. Ezáltal ideális viselhető fitneszkövetők és egészségügyi monitorok számára.

Lásd még: Bluetooth vs. Bluetooth Low Energy: Mi a különbség?

ZigBee

A ZigBee egy 2,4 GHz-es, hálós helyi hálózati (LAN) protokoll. Eredetileg épületautomatizálásra és -vezérlésre tervezték – így az olyan dolgok, mint a vezeték nélküli termosztátok és világítási rendszerek gyakran használják a ZigBee-t.

Lásd még: ZigBee Vs. Bluetooth: A Use Case With Range Calculations

Z-Wave

A Z-Wave egy szub-GHz-es mesh hálózati protokoll, és egy szabadalmaztatott verem. Gyakran használják biztonsági rendszerekhez, otthoni automatizáláshoz és világításvezérléshez.

Lásd még: Z-Wave Vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPAN egy könnyű IP-alapú kommunikációt használ az alacsonyabb adatátviteli sebességű hálózatokon való közlekedéshez. Ez egy nyílt IoT hálózati protokoll, akárcsak a ZigBee, és elsősorban otthoni és épületautomatizálásra használják.

Sea also: 6LoWPAN tartomány: Felhasználási esetszámítások

Thread

AThread egy nyílt szabvány, amely az IPv6 és a 6LoWPAN protokollokra épül. Úgy is tekinthetünk rá, mint a ZigBee Google-féle változatára. A Thread és a ZigBee számára tulajdonképpen ugyanazokat a chipeket lehet használni, mivel mindkettő a 802.15.4 szabványon alapul.

WiFi-ah (HaLow)

A 802.11ah szabványt kifejezetten alacsony adatátviteli sebességű, nagy hatótávolságú érzékelők és vezérlők számára tervezték, és sokkal inkább IoT-központú, mint sok más WiFi megfelelője.

See also: A WiFi jövőjének vizsgálata: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Egyéb)

2G (GSM)

A2G a “régimódi” TDMA (általában) cellás protokoll. Az ATM-ek és a régi riasztórendszerek ezt használták – és a világ legtöbb részén már kivonták vagy kivezetés alatt áll.

3G & 4G

3G volt az első “nagysebességű” mobilhálózat, és az IMT-2000 szabványoknak megfelelő számos technológiára utaló elnevezés. A 4G a 3G-t követő mobilhálózati szabványok generációja, amelyet ma a legtöbben használnak mobil cellás adatátvitelre. A 3G és a 4G használható IoT-eszközökhöz, de az alkalmazásnak állandó áramforrásra van szüksége, vagy képesnek kell lennie a rendszeres feltöltésre.

LTE Cat 0, 1, & 3

Az LTE-osztályoknál minél kisebb a sebesség, annál kevesebb energiát használnak. Az LTE Cat 1 és 0 jellemzően alkalmasabb az IoT-eszközökhöz. (Többet megtudhat róluk ebben a Rádióelektronika cikkben.)

LTE-M1

Ez az első olyan cellás vezeték nélküli protokoll, amelyet az alapoktól kezdve IoT-eszközökre építettek. Ennek ellenére még nem érhető el, így azt, hogy hogyan teljesít, még meg kell várni.

Az LTE esetében érdemes megérteni, hogy a szolgáltatóknak általában nem kell módosítaniuk az alapállomások hardverét; a frissítéseket teljes egészében szoftveresen lehet elvégezni. Ez valóban segít az infrastrukturális költségek terén, mivel a vállalatoknak nem feltétlenül lesz szükségük új cellás bázisállomásokra, csak új végponti hardverre.

Lásd még: LTE-M & 2 Egyéb 3GPP IoT-technológiák, amelyekkel meg kell ismerkedni

NB-IoT

Az NB-IoT vagy Narrowband IoT egy másik módja a cellás M2M megoldásának az alacsony fogyasztású eszközök számára. A Weightless-W régi Neul változatához hasonló DSSS moduláción alapul. A Huawei, az Ericsson és a Qualcomm aktív támogatói ennek a protokollnak, és részt vesznek az összeállításában.

5G

Bár valószínűleg csak öt év múlva jelenik meg, az 5G lesz a következő generációs mobilhálózati protokoll. Nagy áteresztőképességre tervezték, és valószínűleg ugyanazokkal a problémákkal kell majd szembenéznie az IoT tekintetében, mint a 3G-nek és a 4G-nek.

NFC

A közelkörzeti kommunikáció pontosan az, aminek hangzik – a nagyon közeli kommunikációra használt IoT hálózati protokollok. Amikor a telefonját egy kártyaolvasó felett meglengetve fizet a bevásárláshoz, valószínűleg NFC-t használ.

RFID

A rádiófrekvenciás azonosításnak két típusa van: aktív és passzív. Ezt a protokollt kifejezetten azért tervezték, hogy az elemek nélküli eszközök jelet küldhessenek. A legtöbb rendszerben az RFID-rendszer egyik oldala áramot kap, ami mágneses mezőt hoz létre, ami elektromos áramot indukál a chipben. Ez olyan rendszert hoz létre, amely elegendő energiával rendelkezik ahhoz, hogy újra és újra vezeték nélkül küldjön adatokat. Emiatt az RFID-címkéket szállítási és nyomonkövetési célokra használják.

SigFox

A SigFox egy globális IoT-hálózat üzemeltetője. Az egyik irányban differenciális bináris fáziseltolásos billentyűzést (DBPSK), a másik irányban pedig Gauss-féle frekvenciatolásos billentyűzést (GFSK) használ. A SigFox és partnerei antennákat helyeznek el a tornyokon (mint egy mobiltelefon-társaság), és fogadják az olyan eszközök, mint a parkolóérzékelők vagy a vízórák adatátvitelét.

See also: Mi a SigFox?

LoRaWAN

A LoRaWAN egy MAC (media access control) rétegű protokoll, amelyet egyetlen üzemeltetővel rendelkező nagyméretű nyilvános hálózatokhoz terveztek. A Semtech LoRa modulációját használja alapul PHY-ként, de fontos megjegyezni, hogy a LoRa és a LoRaWAN két különálló dolog, amelyeket gyakran (tévesen) összemossák.

Ingenu

Ingenu létrehozott valamit, amit véletlenszerű fázisú többszörös hozzáférésnek (RPMA) hívnak, amely közvetlen szekvenciájú szórt spektrumot (DSSS) használ, és hasonló a CDMA (code division multiple access) cellás protokollokhoz. Mielőtt az IoT létezett volna, az Ingenu (akkor még OnRamp) olyan mérési infrastruktúrát értékesített, amely kis teljesítményű információkat gyűjtött a villanyórákról. Most átnevezték, és megpróbál a terület szélesebb körű szereplőjévé válni (mint a SigFox).

Weightless-N

A Weightless-N egy ultra keskeny sávú rendszer, amely nagyon hasonlít a SigFoxhoz. Ahelyett, hogy egy teljes végponttól végpontig zárt rendszer lenne, partnerek hálózatából áll. Szűk frekvenciájú csatornákon differenciális bináris fáziseltolásos kulcsolást (BPSK) használ, és felfelé irányuló szenzoradatokra szolgál.

Weightless-P

A Weightless-P a legújabb Weightless technológia. Kétirányú funkciókat és szolgáltatásminőségi szinteket kínál, amit nagyon fontosnak tartunk.

Weightless-W

AWeightless-W egy nyílt szabvány, amelyet a TV white space (TVWS) spektrumban való működésre terveztek. A TVWS használata elméletileg vonzó, mert kihasználja az egyébként nem használt jó ultrarövidhullámú (UHF) spektrumot, de a gyakorlatban elég nehézkes lehet.

Lásd még:

ANT & ANT+

Ha van Samsung készüléke, akkor valószínűleg van olyan rádiója, amelyben az ő protokolljuk van. Az ANT & ANT+ némileg egy másik típusú BLE rendszernek tűnik, amelyet arra terveztek, hogy a meglévő hardverekből kiinduló hálózatokat hozzon létre. Sok eszközben van ANT vagy ANT+ kompatibilis chip, és az ötlet az, hogy ha elég sok ilyen rádiót adsz hozzá a világhoz, akkor együtt használhatod őket egy hálóban.

DigiMesh

A DigiMesh egyike a számos saját fejlesztésű mesh rendszernek. A közte és a ZigBee közötti különbségekről ebben a fehér könyvben olvashat.

MiWi

A MiWi a Microchip saját hálózati protokollja. Kis hatótávolságú hálózatokhoz fejlesztették ki, és úgy tervezték, hogy segítsen az ügyfeleknek csökkenteni termékeik piacra kerülésének idejét.

EnOcean

AzEnOcean egy olyan protokoll, amelyet kifejezetten a rendkívül alacsony energiafogyasztású, energiatermelő alkalmazásokhoz terveztek. Így alkalmazásai az épületautomatizálás, az intelligens otthonok és a vezeték nélküli világításvezérlés köré összpontosulnak.

Dash7

A Dash7 egy nyílt forráskódú vezeték nélküli hálózati protokoll, amelynek hatalmas RFID-szerződése van az amerikai védelmi minisztériummal.

WirelessHART

A WirelessHART a HART kommunikációs protokollra épül, és a vállalat szerint “az iparág első nemzetközi nyílt vezeték nélküli kommunikációs szabványa”.

Kérdés?

Lépjen kapcsolatba velünk! Elég sokat tudunk ezekről az IoT hálózati protokollokról, és szívesen segítünk Önnek, ahogyan csak tudunk.