Articles

Protocoale de comunicare (fără fir) în IOT

by admin

Dacă sunteți nou în domeniul internetului obiectelor, vă sugerez cu tărie să parcurgeți Introducere în internetul obiectelor pentru a înțelege elementele de bază.De asemenea, puteți verifica și alte bloguri de pe Tech-a-techblog .

Am discutat în blogul Componente ale IOT, că IOT este format din Lucruri, Senzori și Actuatori, Oameni, Protocoale de comunicare, Cloud și Analiză.Deci, în acest articol de blog vom discuta despre diferite protocoale de comunicare utilizate în IOT.

Există două tipuri de protocoale de comunicare:

  • Comunicare fără fir
  • Comunicare prin cablu

Astăzi, vom discuta despre comunicarea fără fir.

Există un total de 9 protocoale wireless,care sunt enumerate mai jos:

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

Le vom discuta unul câte unul începând cu,

Cunoaștem cu toții despre Wifi de fapt, mulți dintre voi s-ar putea să îl folosiți acum pentru a citi acest blog.Acesta permite accesarea internetului în timp ce vă aflați în mișcare. computerele cu Wi-Fi trimit și primesc date în interior și în exterior.Este la fel de rapid ca și conexiunea prin modem prin cablu. se referă la standardul de comunicații IEEE 802.11. De obicei, stabilește o rețea locală (LAN).

Wireless LAN:

  • Utilizează unde radio de înaltă frecvență în loc de fire pentru a comunica și transmite date.

  • Un punct de acces conectează rețelele cu fir și fără fir și permite trimiterea și primirea de date între clienții fără fir și rețeaua cu fir.
  • Sensorul SSID fără fir, cunoscut și sub numele de „nume de rețea”, este identificarea setului de servicii care controlează accesul la o anumită rețea fără fir.

WIFI în modelul OSI:

După cum putem vedea în imaginea de mai sus, Wifi aparține atât Stratului 1 (fizic), cât și Stratului 2 (legătură de date).

Avantaje și dezavantaje ale Wifi:

Avantaje:

  • Liberează dispozitivele de rețea de cabluri
  • Dezvoltare mai ieftină pentru sistemul încorporat
  • Produse fiabile
  • Securitate
  • Viteză mare

Dezvantaje:

  • 802.11b/g utilizează spectrul de 2,4 GHz, care este aglomerat cu alte dispozitive (Bluetooth… )
  • 802.11n dublează spectrul radio/lățimea de bandă (40 MHz)
  • Consumul de energie
  • Limitată raza de acțiune a rețelei
  • Riscuri de securitate (configurare)

Aplicații ale Wifi:

  • Acces la internet
  • Hotspoturi
  • Wi-fi la nivel de oraș
  • Wi-fi la nivel de campus
  • Comunicații directe de la calculator la calculator
  • Rețea ad hoc fără fir

2)Wifi Direct :

Wi-Fi Direct, numit inițial Wi-Fi P2P, este un standard Wi-Fi care permite dispozitivelor să se conecteze cu ușurință între ele fără a necesita un punct de acces fără fir.Este util pentru orice, de la navigarea pe internet până la transferul de fișiere. comunicați cu unul sau mai multe dispozitive simultan.Capacitatea de a conecta dispozitive chiar dacă acestea sunt de la producători diferiți. stabilește o conexiune de la egal la egal.

Utilizează o serie de standarde pentru a-și îndeplini funcțiile:

  • Tehnologie Wi-Fi
  • Descoperirea dispozitivelor și serviciilor Wi-Fi Direct
  • Wifi Protected Setup
  • WPA2

Avantaje și dezavantaje ale Wifi Direct:

Avantaje:

  • Wi-Fi® portabil care vă însoțește oriunde.
  • Utilizați Wi-Fi Direct fără o conexiune la internet.
  • Conexiunile Wi-Fi Direct se realizează oriunde și oricând.
  • Conexiuni simple și sigure.

Dezavantaje:

  • Este nou pentru Android.
  • Este nevoie să stabilească conexiunea cu celelalte dispozitive și, de îndată ce ieșiți din grup, nu mai sunteți conectat.
  • Nu este compatibil cu iPhones.

Aplicații ale Wifi Direct :

  • Controlere de jocuri
  • Dispozitive de control la distanță
  • Aplicație de utilitate
  • Aplicație de control al casei

3)Zigbee :

ZigBee este o nouă tehnologie fără fir.Standard tehnologic creat pentru rețelele de control și de senzori. se bazează pe standardul IEEE 802.15.4.Creat de Alianța ZigBee; Philips, Motorola, Intel,HP sunt toți membri ai alianței. în principiu, este conceput pentru un consum redus de energie, permițând ca bateriile să dureze, în esență, o veșnicie.ZigBee face posibilă crearea unor case complet conectate în rețea, în care toate dispozitivele pot comunica și pot fi controlate de o singură unitate.Oferă servicii de securitate a rețelei și servicii de asistență pentru aplicații care funcționează pe baza IEEE.

Avantaje și dezavantaje ale Zigbee :

Avantaje:

  • Noduri fără fir care sunt capabile de baterii cu o durată de viață de mai mulți ani.
  • Comunicare directă
  • Este mai puțin complexă decât Bluetooth. – Consum redus de energie
  • Consum redus de energie
  • Rețea fără fir

Dezavantaje:

  • Funcționează pe distanțe mici cu viteză redusă
  • Costisitoare

Aplicații ale Zigbee :

  • Produse de urmărire a hărților rutiere
  • Electronice de consum
  • Personale și de sănătate
  • Control comercial și rezidențial
  • Mărfuri industriale și guvernamentale la nivel mondial
  • Rețea casnică
  • Control și management industrial

4)Z-Wave :

Z-Wave este un protocol de comunicații fără fir utilizat în principal pentru automatizarea locuințelor. Este o rețea mesh care utilizează unde radio cu energie redusă pentru a comunica. funcționează în banda de frecvență sub GHz- 900 Mhz, 100kbps. Z-wave Alliance- Consorțiu format din peste 250 de producători. funcționează pe o arhitectură de rețea mesh cu un controler principal și mai multe secundare.

Standardul Z-Wave :

  • Z-Wave este un standard wireless proprietar.
  • Standardul nu este deschis ca multe standarde wireless, dar este disponibil pentru clienții Zensys/Sigma Design.
  • Uniunea Internațională de Telecomunicații (ITU) a inclus Z-Wave.

Avantajele Z-Wave :

  • Comunicare fiabilă și sigură

  • Instalare simplă
  • Consum redus de energie
  • Control la distanță sau local
  • Un număr de dispozitive disponibile, interoperabilitate
  • Abordabilitate

Aplicații ale Z-Wave :

  • Securitatea locuinței
  • Economie de energie
  • Produse și aplicații inteligente bazate pe IoT

5)Bluetooth :

Standard deschis pentru dezvoltarea rețelei personale (PAN).Caracteristicile sale includ costuri reduse, consum redus de energie și o rază scurtă de acțiune, de obicei de aproximativ 10 metri. poate face schimb de informații cu alte dispozitive Bluetooth prin radio. este utilizat pentru crearea unei rețele mici de dispozitive care sunt apropiate unele de altele. suportă IEEE802.15.4 și funcționează în gama de frecvențe de 2,4 GHz.

Avantaje și dezavantaje ale Bluetooth :

Avantaje:

  • Este ieftin
  • Este ușor de instalat
  • Este fără fir
  • Este gratuit de utilizat dacă dispozitivul este instalat cu el.
  • Face convenabilă conectarea la diferite dispozitive

Dezvantaje:

  • Poate fi piratat
  • Dacă este instalat pe un telefon mobil, este predispus să primească viruși de telefonie mobilă
  • Permite doar comunicarea pe distanțe scurte între dispozitive
  • Poate conecta doar două dispozitive în același timp
  • Poate pierde conexiunea în anumite condiții

Aplicații ale Bluetooth:

  • Rețea fără fir între laptopuri și calculatoare de birou, sau calculatoare de birou care se află într-un spațiu restrâns și este nevoie de o lățime de bandă mică.
  • Transferul de fișiere, imagini și MP3, între telefoane mobile.
  • Căști cu tehnologie Bluetooth pentru telefoane inteligente și telefoane mobile.
  • Echipamente de înregistrare a datelor care transmit date către un calculator prin intermediul tehnologiei Bluetooth.

Mai jos este prezentată o comparație între Wifi,Z-wave,Zigbee și Bluetooth în termeni diferiți.

6)RF (radiofrecvență) :

Circuite integrate concepute pentru a transmite și/sau recepționa semnale radio. au un emițător și/sau un receptor radio. un termen generic care include multe piese hardware diferite. funcționează pe mai multe protocoale wireless diferite. Antenele sunt folosite pentru a transmite și a primi date.utilizează fie seriale wireless, fie un protocol specific.semnalele care conțin date sau informații sunt modulate.

Aplicații ale modulului RF:

  • Monitorizarea vehiculelor
  • Control la distanță
  • Telemetrie
  • Rețea fără fir cu rază mică de acțiune
  • Lectura fără fir a contoarelor
  • Sisteme de control al accesului
  • Sisteme de securitate la domiciliu fără fir
  • Sistem de achiziție a datelor industriale
  • Lectura etichetelor radio.
  • Cărți inteligente fără contact RF

7)6LOWPAN :

6LoWPAN este un acronim pentru IPv6 prin rețele personale wireless de joasă putere… 6LoWPAN, prin urmare, permite celor mai mici dispozitive cu capacitate de procesare limitată să transmită informații fără fir folosind un protocol de internet.

Aplicații ale 6LowPAN :

  • Monitorizarea stării de sănătate a echipamentelor
  • Monitorizarea mediului înconjurător
  • Securitate
  • Domestici

    • .

  • Automatizarea clădirilor

8)3G/4G(LTE) :

Tehnologia 3G:

  • Tehnologia 3G se referă la a treia generație care a fost introdusă în anii 2000.Viteza de transmisie a datelor a crescut de la 144kbps- 2Mbps. denumite în mod obișnuit telefoane inteligente și caracteristicile și-au mărit lățimea de bandă și ratele de transfer de date pentru a acomoda aplicații bazate pe web și fișiere audio și video.

Avantajele 3G:

  • Furnizarea de comunicații mai rapide
  • Întoarcerea/recepția de mesaje e-mail de mari dimensiuni
  • Web de mare viteză/mai multă securitate
  • Conferințe video/jocuri 3D
  • Streaming TV/televiziune mobilă/apeluri telefonice
  • Capacități mari și capacități de bandă largă

Dezvantajele 3G:

  • Taxele costisitoare pentru serviciile de licențe 3G
  • A fost o provocare să se construiască infrastructura pentru 3G
  • Exigență mare de lățime de bandă.
  • Telefoane 3G costisitoare.

Tehnologia 4G:

  • Tehnologia 4G se referă la sau denumirea prescurtată a celei de-a patra generații, care a început la sfârșitul anilor 2000.Este capabilă să ofere o viteză de 100Mbps – 1Gbps.Unul dintre termenii de bază utilizați pentru a descrie 4G este MAGIC. MAGIC înseamnă Mobile Multimedia, Anytime Anywhere, Global Mobility Support, Integrated Wireless Solution, Customized Personal Services.De asemenea, cunoscut sub numele de Mobile Broadband Everywhere.

Avantajele 4G sunt aceleași ca și cele ale 3G.

Dezavantajele 4G:

  • Utilizarea bateriei este mai mare
  • Greu de implementat
  • Este nevoie de hardware complicat
  • Echipamente costisitoare necesare pentru a implementa rețeaua de generație următoare.

Imaginea de mai jos prezintă comparația dintre 3G și 4G.

9)NFC :

NFC,este acronimul pentru Near Field Communication.Este o tehnologie de comunicare fără fir de înaltă frecvență cu rază scurtă de acțiune care permite schimbul de date între dispozitive.Ea permite ca două dispozitive electronice, dintre care unul este, de obicei, un dispozitiv portabil, cum ar fi un smartphone, să stabilească o comunicare prin aducerea lor la o distanță de 4 cm unul de celălalt.

Avantaje și dezavantaje ale NFC :

Avantaje:

  • Cercetare și disponibilitate la scară largă.
  • Poate fi utilizat în diverse situații.
  • Mult ușor de utilizat.
  • Servicii cu valoare adăugată.
  • Compatibil cu infrastructura RFID existentă.

Dezavantaje:

  • Funcționează numai pe distanțe scurte
  • Taxă redusă de transfer de date
  • Poate fi costisitor pentru companiile comerciale să adopte inițial tehnologia

Aplicații ale NFC:

  • Telefonul dvs. este cardul dvs. de călătorie.
  • Împărtășiți date și fișiere între dispozitive.
  • Obțineți informații prin atingerea posterelor inteligente.
  • Telefonul dvs. este cardul dvs. de credit/debit.

Există și alte protocoale de comunicare, dar acestea sunt cele care sunt acceptate și utilizate pe scară largă.

.