protocollen voor draadloze IoT-netwerken

Hieronder hebben we een uitgebreide, maar niet volledige lijst met protocollen voor het internet der dingen (IoT) samengesteld, zonder een bepaalde volgorde aan te houden. Als u op zoek bent naar een vergelijking van IoT-netwerkprotocollen, is dit een geweldige plek om te beginnen.

Maar eerst een woord van voorzichtigheid: Maak je niet zo druk over het protocol totdat je precies weet wat je toepassing nodig heeft. Besluiten dat u interoperabiliteit nodig hebt of een protocol dat wordt geleid door een grote naam industriespeler voordat u begrijpt wat voor soort technologie geschikt is voor uw toepassing, zal gewoon niet doen. Ons advies? Leer deze IoT-netwerkprotocollen kennen, maar kies niet voor een van hen voordat u weet wat u moet bereiken.

Bluetooth

Bluetooth is een wereldwijd 2,4 GHz persoonlijk gebiedsnetwerk voor draadloze communicatie op korte afstand. Apparaat-naar-apparaat bestandsoverdracht, draadloze luidsprekers, en draadloze headsets zijn vaak ingeschakeld met Bluetooth.

Zie ook: Een Bluetooth & ZigBee-vergelijking Voor IoT-toepassingen

BLE

BLE is een versie van Bluetooth die is ontworpen voor apparaten met een lager vermogen die minder gegevens gebruiken. Om stroom te besparen, blijft BLE in slaapstand behalve wanneer een verbinding wordt geïnitieerd. Dit maakt het ideaal voor draagbare fitness trackers en gezondheidsmonitors.

Zie ook: Bluetooth Vs. Bluetooth Low Energy: What’s The Difference?

ZigBee

ZigBee is een 2,4 GHz mesh local area network (LAN) protocol. Het is oorspronkelijk ontworpen voor gebouwautomatisering en -bediening, dus zaken als draadloze thermostaten en verlichtingssystemen maken vaak gebruik van ZigBee.

Zie ook: ZigBee Vs. Bluetooth: A Use Case With Range Calculations

Z-Wave

Z-Wave is een sub-GHz mesh-netwerkprotocol, en is een gepatenteerde stack. Het wordt vaak gebruikt voor beveiligingssystemen, domotica, en verlichting controles.

Zie ook: Z-Wave Vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPAN gebruikt een lichtgewicht IP-gebaseerde communicatie om te reizen over netwerken met een lagere datasnelheid. Het is een open IoT-netwerkprotocol zoals ZigBee, en het wordt voornamelijk gebruikt voor huis- en gebouwautomatisering.

Zie ook: 6LoWPAN Bereik: Use Case Calculations

Thread

Thread is een open standaard, gebouwd op IPv6 en 6LoWPAN protocollen. Je zou het kunnen zien als Google’s versie van ZigBee. U kunt eigenlijk een aantal van dezelfde chips gebruiken voor Thread en ZigBee, omdat ze beide zijn gebaseerd op 802.15.4.

WiFi-ah (HaLow)

Ontworpen speciaal voor lage datasnelheid, lange afstand sensoren en controllers, 802.11ah is veel meer IoT-gericht dan veel andere WiFi-tegenhangers.

Zie ook: Examining The Future Of WiFi: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Anderen)

2G (GSM)

2G is het “old-school” TDMA (meestal) cellulaire protocol. Geldautomaten en oude alarmsystemen gebruikten dit – en in de meeste delen van de wereld is het uitgefaseerd of in het proces van wordt uitgefaseerd.

3G & 4G

3G was het eerste “snelle” cellulaire netwerk, en is een naam die verwijst naar een aantal technologieën die voldoen aan de IMT-2000-normen. 4G is de generatie van cellulaire standaarden die volgde op 3G, en is wat de meeste mensen vandaag gebruiken voor mobiele cellulaire data. U kunt 3G en 4G gebruiken voor IoT-apparaten, maar de toepassing heeft een constante stroombron nodig of moet regelmatig kunnen worden opgeladen.

LTE Cat 0, 1, & 3

Bij LTE-klassen geldt: hoe lager de snelheid, hoe lager de hoeveelheid stroom die ze gebruiken. LTE Cat 1 en 0 zijn meestal meer geschikt voor IoT-apparaten. (U kunt er meer over leren in dit Radio-Electronics-artikel.)

LTE-M1

Dit is het eerste cellulaire draadloze protocol dat vanaf de grond is opgebouwd voor IoT-apparaten. Dat gezegd hebbende, het is nog niet beschikbaar, dus hoe het presteert valt nog te bezien.

Met LTE is het de moeite waard om te begrijpen dat carriers meestal geen hardware hoeven aan te passen voor hun basisstations; upgrades kunnen volledig via software worden gedaan. Dit helpt echt bij de infrastructuurkosten, omdat bedrijven niet per se nieuwe cellulaire basisstations nodig hebben, maar alleen nieuwe eindpunthardware.

Zie ook: LTE-M & 2 Andere 3GPP IoT-technologieën om vertrouwd mee te raken

NB-IoT

NB-IoT, of Narrowband IoT, is een andere manier om cellulaire M2M voor apparaten met een laag vermogen aan te pakken. Het is gebaseerd op een DSSS-modulatie die vergelijkbaar is met de oude Neul-versie van Weightless-W. Huawei, Ericsson en Qualcomm zijn actieve voorstanders van dit protocol en zijn betrokken bij het samenstellen ervan.

5G

Hoewel het waarschijnlijk pas over vijf jaar zal worden uitgebracht, is 5G ingesteld om de volgende generatie van cellulair netwerkprotocol te zijn. Het is ontworpen voor hoge doorvoer, en het zal waarschijnlijk worden geconfronteerd met dezelfde problemen als 3G en 4G met betrekking tot IoT.

NFC

Near field communication is precies zoals het klinkt-IoT-netwerkprotocollen die worden gebruikt voor zeer nauwe communicatie. Wanneer u uw telefoon over een kaartlezer zwaait om voor boodschappen te betalen, gebruikt u waarschijnlijk NFC.

RFID

Er zijn twee soorten radiofrequentie-identificatie: actief en passief. Dit protocol is speciaal ontworpen zodat apparaten zonder batterijen een signaal kunnen verzenden. In de meeste systemen wordt één zijde van een RFID-systeem van stroom voorzien, waardoor een magnetisch veld wordt gecreëerd dat een elektrische stroom in de chip induceert. Hierdoor ontstaat een systeem met voldoende energie om gegevens steeds opnieuw draadloos te verzenden. Hierdoor worden RFID-tags gebruikt voor verzend- en traceerdoeleinden.

SigFox

SigFox is een wereldwijde IoT-netwerkoperator. Het maakt gebruik van differentiële binaire phase-shift keying (DBPSK) in de ene richting en Gaussian frequency shift keying (GFSK) in de andere richting. SigFox en zijn partners plaatsen antennes op torens (zoals een mobiel telefoonbedrijf) en ontvangen datatransmissies van apparaten zoals parkeersensoren of watermeters.

Zie ook: Wat is SigFox?

LoRaWAN

LoRaWAN is een media access control (MAC) layer protocol ontworpen voor grootschalige openbare netwerken met een enkele operator. Het is gebouwd met behulp van Semtech’s LoRa modulatie als de onderliggende PHY, maar het is belangrijk op te merken dat LoRa en LoRaWAN twee afzonderlijke dingen zijn die vaak (ten onrechte) door elkaar worden gehaald.

Ingenu

Ingenu heeft iets gemaakt dat random phase multiple access (RPMA) wordt genoemd, dat Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) gebruikt en vergelijkbaar is met code division multiple access (CDMA) cellulaire protocollen. Voordat IoT een ding was, verkocht Ingenu (toen OnRamp) meetinfrastructuur die laagvermogeninformatie verzamelde van elektriciteitsmeters. Nu, het is rebranded en probeert een bredere speler in het veld te worden (zoals SigFox).

Weightless-N

Weightless-N is een ultra smalband systeem dat erg lijkt op SigFox. In plaats van een compleet end-to-end gesloten systeem, bestaat het uit een netwerk van partners. Het maakt gebruik van differentiële binaire faseverschuivingssleutels (BPSK) in smalle frequentiekanalen en is bedoeld voor uplink sensorgegevens.

Weightless-P

Weightless-P is de nieuwste Weightless-technologie. Het biedt bidirectionele functies en kwaliteitsniveaus van de dienst, wat volgens ons zeer belangrijk is.

Weightless-W

Weightless-W is een open standaard die is ontworpen om te werken in TV white space (TVWS)-spectrum. Het gebruik van TVWS is aantrekkelijk in theorie, omdat het profiteert van goede ultrahoge frequentie (UHF) spectrum dat is niet anders in gebruik-maar het kan heel moeilijk zijn in de praktijk.

Zie ook: Wat is Weightless?

ANT & ANT+

Als u een Samsung-apparaat hebt, hebt u waarschijnlijk een radio met hun protocol in het. ANT & ANT+ lijkt een beetje op een ander type BLE-systeem, ontworpen om netwerken te creëren die meeliften op bestaande hardware. Veel apparaten hebben ANT of ANT+ compatibele chips in hen, en het idee is dat als je genoeg van deze radio’s toegevoegd aan de wereld, je ze samen kunt gebruiken als een mesh.

DigiMesh

DigiMesh is een van een aantal proprietary mesh systemen. Over de verschillen met ZigBee kunt u lezen in deze white paper.

MiWi

MiWi is Microchip’s eigen netwerkprotocol. Het werd gecreeerd voor netwerken op korte afstand en ontworpen om klanten te helpen verkorten van hun producten ’time to market.

EnOcean

EnOcean is een protocol dat speciaal is ontworpen voor energie-oogst toepassingen die extreem laag vermogen hebben. Aldus, zijn de toepassingen gecentreerd rond de bouwautomatisering, slimme huizen, en draadloze verlichtingscontrole.

Dash7

Dash7 is een open-source draadloos netwerkprotocol met een enorm RFID-contract met het Amerikaanse ministerie van Defensie.

WirelessHART

WirelessHART is gebouwd op het HART-communicatieprotocol, en is wat het bedrijf beschouwt als “de eerste internationale open draadloze communicatiestandaard van de industrie.”

Vragen?

Neem contact met ons op! Wij weten het een en ander over deze IoT-netwerkprotocollen en helpen u graag waar we kunnen.