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最常用的 12 種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

作者：編輯：來源：發(fā)布日期： 2022.04.11

信息摘要：

技術人員在構建網(wǎng)絡以服務于其物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)時，可以從多種通信協(xié)議中進行選擇。最常見的包括以下幾種。

技術人員在構建網(wǎng)絡以服務于其物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)時，可以從多種通信協(xié)議中進行選擇。最常見的包括以下幾種。

1. AMQP

AMQP 是 Advanced Message Queuing Protocol 的縮寫，是一種開放標準協(xié)議，用于更多面向消息的中間件。因此，無論使用何種消息代理或平臺，它都支持系統(tǒng)之間的消息傳遞互操作性。它提供安全性和互操作性以及可靠性，即使在遠距離或在較差的網(wǎng)絡上也是如此。它支持通信，即使系統(tǒng)不能同時可用。

2.藍牙和BLE

藍牙是一種使用短波長、超高頻無線電波的短距離無線技術。它最常用于音頻流，但它也已成為無線和連接設備的重要推動者。因此，這種低功耗、低范圍的連接選項是個人區(qū)域網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)部署的首選。

另一種選擇是低功耗藍牙，稱為藍牙 LE 或 BLE，它是針對物聯(lián)網(wǎng)連接進行優(yōu)化的新版本。正如其名，BLE 比標準藍牙消耗更少的功率，這使得它在許多用例中特別有吸引力，例如消費者端的健康和健身追蹤器以及智能家居設備以及商業(yè)端的店內導航。

3.蜂窩

蜂窩是可用于物聯(lián)網(wǎng)應用的最廣泛可用和眾所周知的選項之一，它是通信范圍更遠的部署的最佳選項之一。盡管 2G 和 3G 傳統(tǒng)蜂窩標準現(xiàn)在正在逐步淘汰，但電信公司正在迅速擴大新高速標準的覆蓋范圍——即 4G/LTE 和 5G。蜂窩提供高帶寬和可靠的通信。它能夠發(fā)送大量數(shù)據(jù)，這是許多物聯(lián)網(wǎng)部署的重要能力。然而，這些功能是有代價的：比其他選項更高的成本和功耗。

4. CoAP

互聯(lián)網(wǎng)工程任務組約束 RESTful 環(huán)境工作組于 2013 年推出了 CoAP，用于約束應用協(xié)議，將其設計為與基于 HTTP 的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一起使用。 CoAP 依靠用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議來建立安全通信并實現(xiàn)多點之間的數(shù)據(jù)傳輸。 CoAP 通常用于機器對機器 (M2M) 應用程序，即使存在低帶寬、低可用性和/或低能耗設備，CoAP 也能讓受限設備加入物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。

5. DDS

Object Management Group (OMG) 為實時系統(tǒng)開發(fā)了數(shù)據(jù)分發(fā)服務。 OMG 將 DDS 描述為“以數(shù)據(jù)為中心的連接的中間件協(xié)議和 API 標準”，解釋說“它將系統(tǒng)的組件集成在一起，提供低延遲數(shù)據(jù)連接、極高的可靠性和可擴展的架構，業(yè)務和任務關鍵型物聯(lián)網(wǎng)應用程序需要。”此 M2M 標準使用發(fā)布-訂閱模式實現(xiàn)高性能和高度可擴展的實時數(shù)據(jù)交換。

6. LoRa 和 LoRaWAN

LoRa，就長距離而言，是一種非蜂窩無線技術，顧名思義，它提供了長距離通信能力。它具有低功耗和安全數(shù)據(jù)傳輸功能，適用于 M2M 應用程序和物聯(lián)網(wǎng)部署。它是一項專有技術，現(xiàn)在是 Semtech 射頻平臺的一部分。 Semtech 是其創(chuàng)始成員的 LoRa 聯(lián)盟現(xiàn)在是 LoRa 技術的管理機構。 LoRa 聯(lián)盟還設計并現(xiàn)在維護 LoRaWAN，這是一種基于云的開放協(xié)議，使物聯(lián)網(wǎng)設備能夠與 LoRa 通信。

7.LWM2M

OMA SpecWorks 將其輕量級 M2M (LWM2M) 描述為“為傳感器網(wǎng)絡和 M2M 環(huán)境需求而設計的設備管理協(xié)議”。該通信協(xié)議專為物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境和其他 M2M 應用中的遠程設備管理和遙測而設計；因此，對于處理和存儲能力有限的低功耗設備來說，這是一個不錯的選擇。

8. MQTT

它于 1999 年開發(fā)，最初稱為消息隊列遙測傳輸，現(xiàn)在只是 MQTT。此協(xié)議中不再有任何消息隊列。 MQTT 使用發(fā)布-訂閱架構來啟用 M2M 通信。其簡單的消息傳遞協(xié)議適用于受限設備，并支持多個設備之間的通信。它旨在在低帶寬情況下工作，例如用于不可靠網(wǎng)絡上的傳感器和移動設備。該功能使其成為連接具有小代碼占用空間的設備以及由于帶寬限制或不可靠連接而具有不同延遲水平的無線網(wǎng)絡的普遍首選選項。 MQTT 最初是一個專有協(xié)議，現(xiàn)在是連接物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備的領先開源協(xié)議。

9. 無線網(wǎng)絡

鑒于其在家庭、商業(yè)和工業(yè)建筑中的普遍存在，Wi-Fi 是一種常用的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。它提供快速的數(shù)據(jù)傳輸，并且能夠處理大量數(shù)據(jù)。 Wi-Fi 特別適合中短距離的 LAN 環(huán)境。此外，Wi-Fi 的多種標準——在家庭和一些企業(yè)中最常見的是 802.11n——為技術人員提供了部署選擇。但是，許多 Wi-Fi 標準（包括家庭中常用的標準）對于某些物聯(lián)網(wǎng)用例來說過于耗電，尤其是低功耗/電池供電的設備。這限制了 Wi-Fi 作為某些部署的選項。此外，Wi-Fi 的低范圍和低可擴展性也限制了其在許多物聯(lián)網(wǎng)部署中使用的可行性。

10. XMPP

可以追溯到 2000 年代初，當時 Jabber 開源社區(qū)首次設計了可擴展消息傳遞和存在協(xié)議用于實時人與人之間的通信，XMPP 現(xiàn)在用于輕量級中間件中的 M2M 通信和路由 XML 數(shù)據(jù)。 XMPP 支持在網(wǎng)絡上的多個實體之間實時交換結構化但可擴展的數(shù)據(jù)，它最常用于面向消費者的物聯(lián)網(wǎng)部署，例如智能設備。它是 XMPP 標準基金會支持的開源協(xié)議。

11. Zigbee

Zigbee 是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡協(xié)議，專為樓宇和家庭自動化應用而設計，是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中最流行的網(wǎng)狀協(xié)議之一。 Zigbee 是一種短距離和低功耗協(xié)議，可用于在多個設備上擴展通信。它的范圍比 BLE 長，但數(shù)據(jù)速率比 BLE 低。它由 Zigbee 聯(lián)盟監(jiān)督，提供靈活、自組織的網(wǎng)格、超低功耗和應用程序庫。

12. Z波

另一個專有選項 Z-Wave 是一種基于低功耗射頻技術的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡通信協(xié)議。與藍牙和 Wi-Fi 一樣，Z-Wave 允許智能設備通過加密進行通信，從而為物聯(lián)網(wǎng)部署提供一定程度的安全性。它通常用于家庭自動化產品和安全系統(tǒng)，以及商業(yè)應用，例如能源管理技術。它在美國以 908.42 MHz 無線電頻率運行；雖然，它的頻率因國家而異。 Z-Wave 得到 Z-Wave 聯(lián)盟的支持，該聯(lián)盟是一個成員聯(lián)盟，專注于擴展使用 Z-Wave 的設備的技術和互操作性。