Wireless IoT Network Protocols

Poniżej zestawiliśmy obszerną, ale nie wyczerpującą listę protokołów Internetu rzeczy (IoT), w żadnej konkretnej kolejności. Jeśli szukasz porównania protokołów sieciowych IoT, to jest to świetne miejsce, aby zacząć.

Ale najpierw słowo przestrogi: Nie martw się tak bardzo o protokół, dopóki nie wiesz dokładnie, czego potrzebuje Twoja aplikacja. Podejmowanie decyzji o potrzebie interoperacyjności lub protokołu prowadzonego przez dużego gracza branżowego przed zrozumieniem, jaki rodzaj technologii jest odpowiedni dla Twojej aplikacji, po prostu nie zadziała. Nasza rada? Poznaj te protokoły sieciowe IoT, ale nie nastawiaj się na żaden z nich, dopóki nie dowiesz się, co musisz osiągnąć.

Bluetooth

Bluetooth jest globalną siecią osobistą 2,4 GHz do komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu. Przesyłanie plików między urządzeniami, głośniki bezprzewodowe i bezprzewodowe zestawy słuchawkowe są często obsługiwane przez Bluetooth.

Zobacz także: A Bluetooth & ZigBee Comparison For IoT Applications

BLE

BLE to wersja Bluetooth przeznaczona dla urządzeń o mniejszej mocy, które wykorzystują mniej danych. Aby oszczędzać energię, BLE pozostaje w trybie uśpienia, z wyjątkiem sytuacji, gdy inicjowane jest połączenie. To czyni go idealnym dla wearable fitness trackerów i monitorów zdrowia.

Zobacz także: Bluetooth Vs. Bluetooth Low Energy: What’s The Difference?

ZigBee

ZigBee to protokół sieci lokalnej typu mesh (LAN) o częstotliwości 2,4 GHz. Został on pierwotnie zaprojektowany do automatyzacji i kontroli budynków, więc takie rzeczy jak bezprzewodowe termostaty i systemy oświetleniowe często korzystają z ZigBee.

Zobacz także: ZigBee Vs. Bluetooth: A Use Case With Range Calculations

Z-Wave

Z-Wave to protokół sieci kratowej pracujący w paśmie sub-GHz i jest zastrzeżonym stosem. Jest często używany w systemach bezpieczeństwa, automatyce domowej i kontroli oświetlenia.

Zobacz także: Z-Wave Vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPAN wykorzystuje lekką komunikację opartą na IP do poruszania się po sieciach o niższej szybkości transmisji danych. Jest to otwarty protokół sieci IoT, taki jak ZigBee, i jest używany głównie do automatyzacji domów i budynków.

Zobacz także: 6LoWPAN Range: Use Case Calculations

Thread

Thread jest otwartym standardem, zbudowanym na protokołach IPv6 i 6LoWPAN. Można o nim myśleć jak o Google’owskiej wersji ZigBee. Można faktycznie korzystać z niektórych z tych samych chipów dla Thread i ZigBee, ponieważ oba są oparte na 802.15.4.

WiFi-ah (HaLow)

Zaprojektowany specjalnie dla niskiej prędkości transmisji danych, czujników dalekiego zasięgu i kontrolerów, 802.11ah jest znacznie bardziej IoT-centric niż wiele innych odpowiedników WiFi.

Zobacz także: Examining The Future Of WiFi: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Inne)

2G (GSM)

2G to „old-school” TDMA (zazwyczaj) protokół komórkowy. Bankomaty i stare systemy alarmowe używane to-i w większości części świata jest wycofane lub w procesie wycofania.

3G & 4G

3G była pierwszą „szybką” siecią komórkową i jest nazwą odnoszącą się do szeregu technologii, które spełniają standardy IMT-2000. 4G to generacja standardów komórkowych, która nastąpiła po 3G i jest tym, czego większość ludzi używa obecnie do mobilnego przesyłania danych komórkowych. Można używać 3G i 4G dla urządzeń IoT, ale aplikacja wymaga stałego źródła zasilania lub musi być w stanie być regularnie ładowana.

LTE Cat 0, 1, & 3

W przypadku klas LTE, im niższa prędkość, tym niższa ilość energii, której używają. LTE Cat 1 i 0 są zazwyczaj bardziej odpowiednie dla urządzeń IoT. (Więcej informacji na ich temat można znaleźć w tym artykule Radio-Elektronika.)

LTE-M1

Jest to pierwszy bezprzewodowy protokół komórkowy, który został zbudowany od podstaw z myślą o urządzeniach IoT. To powiedziawszy, nie jest jeszcze dostępny, więc jak to działa pozostaje do zobaczenia.

W przypadku LTE, warto zrozumieć, że przewoźnicy zazwyczaj nie muszą modyfikować sprzętu dla swoich stacji bazowych, aktualizacje mogą być wykonane w całości przez oprogramowanie. To naprawdę pomaga w kosztach infrastruktury, ponieważ firmy niekoniecznie będą potrzebować nowych stacji bazowych komórkowych, tylko nowy sprzęt punktów końcowych.

Zobacz także: LTE-M & 2 Other 3GPP IoT Technologies To Get Familiar With

NB-IoT

NB-IoT, czyli Narrowband IoT, to inny sposób podejścia do komórkowego M2M dla urządzeń o niskiej mocy. Jest on oparty na modulacji DSSS podobnej do starej wersji Neul Weightless-W. Huawei, Ericsson i Qualcomm są aktywnymi zwolennikami tego protokołu i są zaangażowane w jego składanie.

5G

Chociaż prawdopodobnie nie zostanie wydany przez kolejne pięć lat, 5G ma być następną generacją protokołu sieci komórkowej. Został on zaprojektowany z myślą o wysokiej przepustowości i prawdopodobnie napotka te same problemy co 3G i 4G w odniesieniu do IoT.

NFC

Komunikacja w polu bliskim jest dokładnie taka, jak brzmi – protokoły sieciowe IoT używane do bardzo bliskiej komunikacji. Kiedy machasz telefonem nad czytnikiem kart, aby zapłacić za zakupy, prawdopodobnie korzystasz z NFC.

RFID

Istnieją dwa rodzaje identyfikacji radiowej: aktywna i pasywna. Ten protokół został zaprojektowany specjalnie po to, aby urządzenia bez baterii mogły wysyłać sygnał. W większości systemów, jedna strona systemu RFID jest zasilana, tworząc pole magnetyczne, które indukuje prąd elektryczny w chipie. W ten sposób powstaje system o mocy wystarczającej do wielokrotnego bezprzewodowego przesyłania danych. Z tego powodu tagi RFID są używane do celów wysyłkowych i śledzenia.

SigFox

SigFox jest globalnym operatorem sieci IoT. Wykorzystuje różnicowe binarne kluczowanie z przesunięciem fazy (DBPSK) w jednym kierunku i Gaussian frequency shift keying (GFSK) w drugim kierunku. SigFox i jego partnerzy ustawiają anteny na wieżach (jak operatorzy telefonii komórkowej) i odbierają transmisje danych z urządzeń takich jak czujniki parkowania czy wodomierze.

Zobacz także: What Is SigFox?

LoRaWAN

LoRaWAN jest protokołem warstwy kontroli dostępu do mediów (MAC) zaprojektowanym dla publicznych sieci na dużą skalę z jednym operatorem. Jest on zbudowany przy użyciu modulacji LoRa firmy Semtech jako podstawowego PHY, ale ważne jest, aby zauważyć, że LoRa i LoRaWAN to dwie oddzielne rzeczy, które są często (błędnie) mylone.

Ingenu

Ingenu stworzyło coś o nazwie random phase multiple access (RPMA), które wykorzystuje Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) i jest podobne do protokołów komórkowych code division multiple access (CDMA). Zanim IoT stało się czymś nowym, Ingenu (wtedy OnRamp) sprzedawało infrastrukturę pomiarową, która zbierała informacje o niskim poborze mocy z liczników energii elektrycznej. Obecnie firma zmieniła nazwę i stara się zostać szerszym graczem na tym polu (jak SigFox).

Weightless-N

Weightless-N to system ultra wąskopasmowy, który jest bardzo podobny do SigFox. Zamiast być kompletnym systemem zamkniętym od końca do końca, składa się z sieci partnerów. Wykorzystuje on różnicowe kluczowanie binarnego przesunięcia fazowego (BPSK) w wąskich kanałach częstotliwości i jest przeznaczony dla danych czujników uplink.

Weightless-P

Weightless-P jest najnowszą technologią Weightless. Oferuje funkcje dwukierunkowe i poziomy jakości usług, co naszym zdaniem jest bardzo ważne.

Weightless-W

Weightless-W to otwarty standard zaprojektowany do działania w widmie TV white space (TVWS). Korzystanie z TVWS jest atrakcyjne w teorii, ponieważ wykorzystuje dobre widmo ultra wysokiej częstotliwości (UHF), które nie jest w inny sposób wykorzystywane – ale może być dość trudne w praktyce.

Zobacz także: What Is Weightless?

ANT & ANT+

Jeśli masz urządzenie firmy Samsung, prawdopodobnie masz radio z ich protokołem w nim. ANT & ANT+ wydaje się nieco jak inny rodzaj systemu BLE, przeznaczony do tworzenia sieci, które piggyback off istniejącego sprzętu. Wiele urządzeń ma ANT lub ANT+ kompatybilne chipy w nich, a pomysł jest taki, że jeśli masz wystarczająco dużo tych radia dodane do świata, można używać ich razem jako siatki.

DigiMesh

DigiMesh jest jednym z wielu prawnie zastrzeżonych systemów mesh. O różnicach między nim a ZigBee można dowiedzieć się z tego białego dokumentu.

MiWi

MiWi jest protokołem sieciowym firmy Microchip. Został on stworzony dla sieci krótkiego zasięgu i zaprojektowany, aby pomóc klientom skrócić czas wprowadzania produktów na rynek.

EnOcean

EnOcean jest protokołem zaprojektowanym specjalnie dla aplikacji zbierających energię, które charakteryzują się bardzo niskim poborem mocy. Dlatego jego zastosowania koncentrują się wokół automatyki budynków, inteligentnych domów i bezprzewodowego sterowania oświetleniem.

Dash7

Dash7 to protokół sieci bezprzewodowej o otwartym kodzie źródłowym z ogromnym kontraktem RFID z amerykańskim Departamentem Obrony.

WirelessHART

WirelessHART jest zbudowany na protokole komunikacyjnym HART i jest tym, co firma uważa za „pierwszy w branży międzynarodowy otwarty standard komunikacji bezprzewodowej.”

Questions?

Get in contact with us! Wiemy całkiem sporo o tych protokołach sieciowych IoT i z przyjemnością pomożemy Ci, jakkolwiek będziemy mogli.