Se sei nuovo di Internet delle cose, suggerisco fortemente di passare attraverso Introduzione a Internet delle cose per ottenere le basi giuste.Inoltre, è possibile controllare altri blog su Tech-a-techblog.

Allora abbiamo discusso nel blog Componenti dell’IOT, che l’IOT consiste di Cose, Sensori e Attuatori, Persone, Protocolli di comunicazione, Cloud e Analytics.So, in questo post del blog parleremo dei diversi protocolli di comunicazione usati nell’IOT.

Ci sono due tipi di protocolli di comunicazione:

• Comunicazione wireless
• Comunicazione cablata

Oggi, discuteremo della comunicazione wireless.

Ci sono in totale 9 protocolli wireless, che sono elencati di seguito:

1. Wi-Fi
2. Wi-Fi direct
3. Zigbee
4. Z wave
5. Bluetooth
6. RF
7. 6LowPAN
8. GPRS/3G/LTE
9. NFC

Li discuteremo uno per uno iniziando da,

Tutti conosciamo il Wifi in realtà, molti di voi potrebbero usarlo ora per leggere questo blog.Permette di accedere a internet mentre si è in movimento, i computer abilitati al Wi-Fi inviano e ricevono dati all’interno e all’esterno.Si riferisce allo standard di comunicazione IEEE 802.11. Di solito stabilisce una rete locale (LAN).

Wireless LAN:

• Utilizza onde radio ad alta frequenza piuttosto che fili per comunicare e trasmettere dati.

• Un Access Point connette insieme reti cablate e wireless e permette l’invio e la ricezione di dati tra i client wireless e la rete cablata.
• L’SSID wireless, noto anche come ‘Network Name’, è il Service Set Identification che controlla l’accesso a una data rete wireless.

WIFI nel modello OSI:

Come possiamo vedere nell’immagine sopra, Wifi appartiene sia a Layer1 (fisico) che a Layer2 (collegamento dati).

Avantaggi e svantaggi del Wifi:

Avantaggi:

• Libera i dispositivi di rete dai cavi
• Sviluppo più economico per il sistema embedded
• Prodotti affidabili
• Sicurezza
• Alta velocità

Svantaggi:

• 802.11b/g usa lo spettro di 2,4 GHz, che è affollato da altri dispositivi (Bluetooth… )
• 802.11n raddoppia lo spettro radio/larghezza di banda (40 MHz)
• Consumo di energia
• Raggio di rete limitato
• Rischi per la sicurezza (configurazione)

Applicazioni del Wifi:

• Accesso Internet
• Hotspot
• Wi-Fi in tutta la città
• Wi-Fi in tutto il campus
• Comunicazioni dirette tra computer
• Rete ad hoc senza fili

2)Wifi Direct :

Wi-Fi Direct, inizialmente chiamato Wi-Fi P2P, è uno standard Wi-Fi che permette ai dispositivi di connettersi facilmente tra loro senza richiedere un punto di accesso wireless.È utile per tutto, dalla navigazione in Internet al trasferimento di file.Comunicare con uno o più dispositivi contemporaneamente.Capacità di collegare dispositivi anche se sono di produttori diversi.Stabilisce una connessione peer to peer.

Utilizza una serie di standard per svolgere le sue funzioni:

• Tecnologia Wi-Fi
• Wifi Direct Device and Service Discovery
• Wifi Protected Setup
• WPA2

Svantaggi e svantaggi di Wifi Direct:

Svantaggi:

• Fai da te.
• Utilizza Wi-Fi Direct senza una connessione Internet.
• Le connessioni Wi-Fi Direct avvengono ovunque e in qualsiasi momento.
• Connessioni sicure semplici.

Svantaggi:

• È nuovo per Android.
• È necessario stabilire la connessione con gli altri dispositivi e appena si lascia il gruppo, non si è più connessi.
• Non supporta gli iPhone.

Applicazioni di Wifi Direct :

• Controller di gioco
• Dispositivi di controllo remoto
• Applicazione di utilità
• Applicazione di controllo domestico

3)Zigbee :

ZigBee è una nuova tecnologia wireless.Standard tecnologico creato per il controllo e le reti di sensori, è basato sullo standard IEEE 802.15.4.Creato dalla ZigBee Alliance; Philips, Motorola, Intel, HP sono tutti membri dell’alleanza. è fondamentalmente progettato per un basso consumo energetico che permette alle batterie di durare essenzialmente per sempre. ZigBee rende possibile case completamente in rete dove tutti i dispositivi sono in grado di comunicare ed essere controllati da una singola unità.Fornisce servizi di sicurezza di rete e di supporto alle applicazioni che operano sulla cima dell’IEEE.

Svantaggi e svantaggi di Zigbee :

Svantaggi:

• Nodi senza fili che sono capaci di una durata della batteria di molti anni.
• Comunicazione diretta
• E’ meno complesso del Bluetooth. – Basso consumo di energia
• Wireless
• Mesh-networking

Svantaggi:

• Lavoro su piccola distanza con bassa velocità
• Costo

Applicazioni di Zigbee :

• Road map products-tracking
• Elettronica di consumo
• Personale e sanitaria
• Controllo commerciale e residenziale
• Mercati industriali e governativi in tutto il mondo
• Rete domestica
• Controllo e gestione industriale

4)Z-Wave :

Z-Wave è un protocollo di comunicazione wireless utilizzato principalmente per la domotica. Si tratta di una rete mesh che utilizza onde radio a bassa energia per comunicare. funziona in banda di frequenza sub GHz – 900 Mhz, 100kbps.Z-wave Alliance – Consorzio di 250 + produttori. opera su architettura di rete mesh con un controllore primario e più controllori secondari.

Z-Wave Standard :

• Z-Wave è uno standard wireless proprietario.
• Lo standard non è aperto come molti standard wireless, ma è disponibile per i clienti Zensys/Sigma Design.
• L’International Telecommunications Union (ITU) ha incluso Z-Wave.

Svantaggi di Z-Wave :

• Comunicazione affidabile e sicura

• Semplice installazione
• Basso consumo energetico
• Controllo remoto o locale
• Un numero di dispositivi disponibili, interoperabilità
• Affidabilità

Applicazioni di Z-Wave :

• Sicurezza della casa
• Risparmio energetico
• Prodotto intelligente e applicazione basata su IoT

5)Bluetooth :

Standard aperto per lo sviluppo di reti personali (PAN).Le sue caratteristiche includono basso costo, bassa potenza e corto raggio tipicamente circa 10 metri.può scambiare informazioni con altri dispositivi Bluetooth su una radio.è usato per creare una piccola rete di dispositivi che sono vicini l’uno all’altro.supporta IEEE802.15.4 e funziona a 2.4GHz gamma di frequenza.

Avantaggi e svantaggi del Bluetooth :

Avantaggi:

• E’ economico
• Facile da installare
• E’ senza fili
• E’ gratuito da usare se il dispositivo è installato con esso.
• Rende conveniente la connessione a diversi dispositivi

Svantaggi:

• Può essere violato
• Se installato su un telefono cellulare è incline a ricevere virus per cellulari
• Permette solo la comunicazione a corto raggio tra dispositivi
• Può collegare solo due dispositivi alla volta
• Può perdere la connessione in certe condizioni

Applicazioni del Bluetooth:

• Rete senza fili tra computer portatili e desktop, o desktop che sono in uno spazio ristretto e poca larghezza di banda è necessaria.
• Il trasferimento di file, immagini e MP3, tra telefoni cellulari.
• Cuffie con tecnologia Bluetooth per smartphone e telefoni cellulari.
• Apparecchiature per la registrazione dei dati che trasmettono i dati a un computer tramite la tecnologia Bluetooth.

Di seguito un confronto tra Wifi, Z-wave, Zigbee e Bluetooth in termini diversi.

6)RF(Radio Frequenza) :

Circuiti integrati progettati per trasmettere e/o ricevere segnali radio. Le antenne sono utilizzate per trasmettere e ricevere dati.Utilizza la seriale wireless o un protocollo specifico.I segnali contenenti dati o informazioni sono modulati.

Applicazione del modulo RF:

• Monitoraggio veicoli
• Controllo remoto
• Telemetria
• Rete wireless a piccolo raggio
• Lettura contatori wireless
• Sistemi di controllo accessi
• Sistema di sicurezza domestica wireless
• Sistema di acquisizione dati industriale
• Lettura tag radio.
• Smart card senza contatto RF

7)6LOWPAN :

6LoWPAN è un acronimo per IPv6 su Personal Area Network wireless a bassa potenza. 6LoWPAN, quindi, permette ai dispositivi più piccoli con capacità di elaborazione limitata di trasmettere informazioni senza fili utilizzando un protocollo internet.

Applicazioni di 6LowPAN :

• Monitoraggio della salute delle apparecchiature
• Monitoraggio ambientale
• Sicurezza
• Domotica
• Automazione degli edifici

8)3G/4G(LTE) :

Tecnologia 3G:

• La tecnologia 3G si riferisce alla terza generazione che è stata introdotta negli anni 2000.La velocità di trasmissione dei dati è aumentata da 144kbps- 2Mbps.tipicamente chiamato Smart Phones e caratteristiche aumentato la sua larghezza di banda e velocità di trasferimento dati per ospitare applicazioni web-based e file audio e video.

Svantaggi del 3G:

• Comunicazione più veloce
• Invio/ricezione di grandi messaggi email
• Web ad alta velocità / Più sicurezza
• Video Conferenze / Giochi 3D
• TV Streaming/ TV Mobile/ Chiamate telefoniche
• Grandi capacità e capacità a banda larga

Svantaggi del 3G:

• Tasse costose per i servizi di licenze 3G
• E’ stata una sfida costruire l’infrastruttura per il 3G
• Richiesta di larghezza di banda elevata.
• Foni 3G costosi.

Tecnologia 4G:

• La tecnologia 4G si riferisce al nome abbreviato di quarta generazione che è stata avviata alla fine degli anni 2000 ed è in grado di fornire velocità di 100Mbps – 1Gbps.Uno dei termini di base utilizzati per descrivere 4G è MAGIC. MAGIC sta per Mobile Multimedia, Anytime Anywhere, Global Mobility Support, Integrated Wireless Solution, Customized Personal Services, conosciuto anche come Mobile Broadband Everywhere.

I vantaggi del 4G sono gli stessi del 3G.

Svantaggi del 4G:

• L’utilizzo della batteria è maggiore
• Difficile da implementare
• Necessita di hardware complicato
• Apparecchiature costose necessarie per implementare la rete di prossima generazione.

L’immagine seguente mette a confronto 3G e 4G.

9)NFC :

NFC, acronimo di Near Field Communication, è una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio e ad alta frequenza che permette lo scambio di dati tra dispositivi.Permette a due dispositivi elettronici, uno dei quali è di solito un dispositivo portatile come uno smartphone, di stabilire una comunicazione portandoli entro 4 cm l’uno dall’altro.

Svantaggi e svantaggi di NFC :

Svantaggi:

• Ampia ricerca e disponibilità.
• Può essere usato in varie situazioni.
• Molto facile da usare.
• Valore aggiunto servizi.
• Compatibile con l’infrastruttura RFID esistente.

Svantaggi:

• Funziona solo in brevi distanze
• Bassa velocità di trasferimento dati
• Può essere costoso per le aziende commerciali adottare inizialmente la tecnologia

Applicazioni di NFC:

• Il tuo telefono è la tua carta di viaggio.
• Condividi dati e file tra dispositivi.
• Ottieni informazioni toccando i manifesti intelligenti.
• Il tuo telefono è la tua carta di credito/debito.

Ci sono altri protocolli di comunicazione, ma questi sono quelli che sono ampiamente accettati e usati.