Articles

Trådlösa kommunikationsprotokoll i IOT

by admin

Om du är nybörjare på sakernas internet rekommenderar jag starkt att du läser Introduktion till sakernas internet för att få en bra grund.Du kan också kolla in andra bloggar på Tech-a-techblog .

Så vi diskuterade i bloggen Components of IOT, att IOT består av saker, sensorer och aktuatorer, människor, kommunikationsprotokoll, moln och analys.Så i det här blogginlägget kommer vi att diskutera olika kommunikationsprotokoll som används i IOT.

Det finns två typer av kommunikationsprotokoll:

  • Trådlös kommunikation
  • Virad kommunikation

I dag kommer vi att diskutera trådlös kommunikation.

Det finns totalt 9 trådlösa protokoll, som listas nedan:

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

Vi diskuterar dem en och en och börjar med,

Vi känner alla till Wifi faktiskt, många av er kanske använder det nu för att läsa den här bloggen.Det gör det möjligt att få tillgång till internet när man är på språng.Wifi-kompatibla datorer skickar och tar emot data både inomhus och utomhus.Den är lika snabb som en kabelmodemanslutning.Det hänvisar till kommunikationsstandarden IEEE 802.11.Den upprättar vanligtvis ett lokalt nätverk (LAN).

Wireless LAN:

  • Det använder högfrekventa radiovågor i stället för trådar för att kommunicera och överföra data.

  • En åtkomstpunkt ansluter trådbundna och trådlösa nätverk till varandra och gör det möjligt att sända och ta emot data mellan trådlösa klienter och det trådbundna nätverket.
  • Den trådlösa SSID:n, som även kallas för ”nätverksnamn”, är den identifiering av tjänstesetet som kontrollerar åtkomsten till ett visst trådlöst nätverk.

WIFI i OSI-modellen:

Som vi kan se i bilden ovan tillhör Wifi både Layer1(Physical) och Layer2(Data Link).

Fördelar och nackdelar med Wifi:

Fördelar:

  • Friar nätverksenheter från kablar
  • Billigare utveckling för inbyggda system
  • Pålitliga produkter
  • Säkerhet
  • Hög hastighet

Nackdelar:

  • 802.11b/g använder 2,4 GHz-spektrumet, som är fullt av andra enheter (Bluetooth… )
  • 802.11n fördubblar radiospektrumet/bandbredden (40 MHz)
  • Effektförbrukning
  • Begränsad nätverksräckvidd
  • Säkerhetsrisker (konfiguration)

Användningar av Wifi:

  • Internetåtkomst
  • Hotspots
  • Stadstäckande wifi
  • ViFi över hela campus
  • Direkt kommunikation från dator till dator
  • Trådlöst ad hoc-nätverk

2)Wifi Direct: Wifi direkt:

Wi-Fi Direct, ursprungligen kallad Wi-Fi P2P, är en Wi-Fi-standard som gör det möjligt för enheter att enkelt ansluta till varandra utan att behöva en trådlös åtkomstpunkt.Den är användbar för allt från internetsurfning till filöverföring. kommunicera med en eller flera enheter samtidigt.Möjlighet att ansluta enheter även om de är från olika tillverkare.Den upprättar en peer-to-peer-anslutning.

Den använder ett antal standarder för att utföra sina funktioner:

  • Wifi Technology
  • Wifi Direct Device and Service Discovery
  • Wifi Protected Setup
  • WPA2

Fördelar och nackdelar med Wifi Direct:

Fördelar:

  • Portabelt Wi-Fi® som följer med dig överallt.
  • Använd Wi-Fi Direct utan internetanslutning.
  • Wi-Fi Direct-anslutningar sker var som helst, när som helst.
  • Enkla säkra anslutningar.

Nackdelar:

  • Det är nytt för android.
  • Det måste etablera anslutningen med de andra enheterna och så fort du lämnar gruppen är du inte ansluten längre.
  • Det har inte stöd för iPhones.

Användningar av Wifi Direct :

  • Spelkontroller
  • Fjärrstyrningsenheter
  • Utility Application
  • Hemkontrollapplikation

3)Zigbee :

ZigBee är en ny trådlös teknik.Teknisk standard som skapats för kontroll- och sensornätverk Den är baserad på IEEE 802.15.4-standarden.Skapad av ZigBee Alliance; Philips, Motorola, Intel,HP är alla medlemmar i alliansen.Den är i grunden utformad för låg energiförbrukning vilket gör att batterierna i princip håller för evigt.ZigBee möjliggör helt nätverksbaserade hem där alla enheter kan kommunicera och styras av en enda enhet.Den tillhandahåller nätverkssäkerhet och stödtjänster för tillämpningar som fungerar ovanpå IEEE.

Fördelar och nackdelar med Zigbee :

Fördelar:

  • Trådlösa noder som klarar av batteritid på flera år.
  • Direkt kommunikation
  • Det är mindre komplicerat än Bluetooth. – Låg energiförbrukning
  • Trådlös
  • Mesh-nätverk

Nackdelar:

  • Arbetar på små avstånd med låg hastighet
  • Dyrt

Användningar av Zigbee :

  • Radkarta produkter-spårning
  • Konsumentelektronik
  • Personlig och hälsovård
  • Kommersiell och bostadsstyrning
  • Industriella och statliga marknader över hela världen
  • Hem-nätverk
  • Industriell styrning och ledning

4)Z-Wave :

Z-Wave är ett trådlöst kommunikationsprotokoll som främst används för hemautomation. Det är ett mesh-nätverk som använder radiovågor med låg energi för att kommunicera.Fungerar i sub GHz-frekvensbandet- 900 Mhz, 100kbps.Z-wave Alliance- Konsortium av 250+ tillverkare.Fungerar på mesh-nätverksarkitektur med en primär och flera sekundära styrenheter.

Z-Wave Standard :

  • Z-Wave är en proprietär trådlös standard.
  • Standarden är inte öppen som många andra trådlösa standarder, men den är tillgänglig för Zensys/Sigma Design-kunder.
  • Internationella telekommunikationsunionen (ITU) inkluderade Z-Wave.

Fördelar med Z-Wave :

  • Pålitlig och säker kommunikation

  • Enkla installationer
  • Låg strömförbrukning
  • Fjärrstyrning eller lokal styrning
  • En mängd tillgängliga enheter, driftskompatibilitet
  • Avtalsmöjligheter

Användningsområden för Z-Wave :

  • Hemssäkerhet
  • Energibesparing
  • Smarta produkter och applikationer baserade på IoT

5)Bluetooth :

Öppen standard för utveckling av personliga nätverk (PAN).Dess egenskaper är bland annat låg kostnad, låg effekt och kort räckvidd vanligtvis cirka 10 meter.Den kan utbyta information med andra Bluetooth-enheter via radio.Den används för att skapa ett litet nätverk av enheter som befinner sig nära varandra.Den stöder IEEE802.15.4 och fungerar i frekvensområdet 2,4 GHz.

Fördelar och nackdelar med Bluetooth :

Fördelar:

  • Det är billigt
  • Lätt att installera
  • Det är trådlöst
  • Det är gratis att använda om enheten är installerad med det.
  • Den gör det bekvämt att ansluta till olika enheter

Nackdelar:

  • Den kan hackas
  • Om den är installerad på en mobiltelefon är den benägen att ta emot mobiltelefonvirus
  • Den tillåter endast kommunikation inom kort räckvidd mellan enheter
  • Den kan endast ansluta två enheter samtidigt
  • Den kan förlora anslutningen under vissa förhållanden

Användningar av Bluetooth:

  • Trådlöst nätverk mellan bärbara och stationära datorer, eller stationära datorer som befinner sig i ett begränsat utrymme och där liten bandbredd behövs.
  • Överföring av filer, bilder och MP3, mellan mobiltelefoner.
  • Headset med Bluetooth-teknik för smarta telefoner och mobiltelefoner.
  • Datainsamlingsutrustning som överför data till en dator via Bluetooth-teknik.

Nedan följer en jämförelse av Wifi,Z-wave,Zigbee och Bluetooth i olika termer.

6)RF(Radio Frequency) :

Integrerade kretsar som är utformade för att sända och/eller ta emot radiosignaler.De har en radiosändare och/eller mottagare.Ett paraplybegrepp som innefattar många olika hårdvaror.Den fungerar på flera olika trådlösa protokoll. Antenner används för att sända och ta emot data.Den använder antingen trådlöst seriellt eller ett specifikt protokoll.Signalerna som innehåller data eller information moduleras.

Användning av RF-modul:

  • Företagsövervakning
  • Fjärrstyrning
  • Telemetri
  • Trådlöst nätverk med liten räckvidd
  • Trådlös mätaravläsning
  • Accesskontrollsystem
  • Trådlösa säkerhetssystem för hemmet
  • Industriellt system för datafångst
  • Avläsning av radiotetiketter.
  • RF kontaktlösa smarta kort

7)6LOWPAN :

6LoWPAN är en förkortning för IPv6 over low power wireless Personal Area Networks… 6LoWPAN gör det därför möjligt för de minsta enheterna med begränsad bearbetningskapacitet att överföra information trådlöst med hjälp av ett internetprotokoll.

Användningar av 6LowPAN :

  • Mätning av utrustningens hälsotillstånd
  • Miljöövervakning
  • Säkerhet
  • Hemautomatisering
  • Byggnadsautomation

8)3G/4G(LTE) :

3G-teknik:

  • 3G-teknik avser tredje generationen som introducerades på 2000-talet.Dataöverföringshastigheten ökade från 144kbps- 2Mbps. typiskt kallade smarta telefoner och funktioner ökade sin bandbredd och dataöverföringshastighet för att rymma webbaserade applikationer och ljud- och videofiler.

Fördelar med 3G:

  • Gör snabbare kommunikation
  • Sänd/ta emot stora e-postmeddelanden
  • Höghastighetswebb/mer säkerhet
  • Videokonferenser/ 3D-spel
  • TV-streaming/mobil-TV/telefonsamtal
  • Stora kapaciteter och bredbandskapacitet

Objektiva nackdelar med 3G:

  • Dyra avgifter för 3G-licenser för tjänster
  • Det var en utmaning att bygga upp infrastrukturen för 3G
  • Hög krav på bandbredd.
  • Dyra 3G-telefoner.

4G-teknik:

  • 4G-tekniken är en förkortning av fjärde generationen som startade i slutet av 2000-talet och som kan ge en hastighet på 100 Mbps – 1 Gbps.En av de grundläggande termerna som används för att beskriva 4G är MAGIC. MAGIC står för Mobile Multimedia,Anytime Anywhere,Global Mobility Support,Integrated Wireless Solution,Customized Personal Services.Även känt som Mobile Broadband Everywhere.

Fördelarna med 4G är desamma som med 3G.

Nackdelar med 4G:

  • Batteriet används mer
  • Svårt att implementera
  • Behövs komplicerad hårdvara
  • Dyr utrustning krävs för att implementera nästa generations nätverk.

Understående bild visar en jämförelse mellan 3G och 4G.

9)NFC :

NFC är en akronym för Near Field Communication.Det är en trådlös kommunikationsteknik med kort räckvidd och hög frekvens som möjliggör utbyte av data mellan enheter.Den gör det möjligt för två elektroniska enheter, varav den ena vanligtvis är en bärbar enhet som t.ex. en smartphone, att upprätta kommunikation genom att föra dem inom 4 cm från varandra.

Fördelar och nackdelar med NFC :

Fördelar:

  • Vid forskning och tillgänglighet.
  • Kan användas i olika situationer.
  • Väldigt lätt att använda.
  • Värdetjänster med mervärde.
  • Kompatibel med befintlig RFID-infrastruktur.

Nackdelar:

  • Fungerar endast på korta avstånd
  • Låg dataöverföringshastighet
  • Kan vara kostsamt för handelsföretag att initialt införa tekniken

Användningsområden för NFC:

  • Din telefon är ditt resekort.
  • Dela data och filer mellan enheter.
  • Få information genom att röra vid smarta affischer.
  • Din telefon är ditt kredit- och betalkort.

Det finns en del andra kommunikationsprotokoll, men det är de som är allmänt accepterade och används.