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物联网各个层次有哪些协议？资料下载

消耗积分:3 | 格式:pdf | 大小:128.97KB | 2021-04-09

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如下图所示，本文从以下几个维度对物联网常见的几种协议进行阐述。 一、按网络四层协议分类： NB-IoT，LORA，WIFI，蓝牙，zigbee，4G都是需要硬件支撑的。 MQTT，COAP，HTTP都是应用层协议，需要连接服务器，现在有很多物联网平台，比如阿里云，腾讯云，华为云等等。 所以（MQTT，COAP，HTTP）是居于（NB-IoT，LORA，WIFI，蓝牙，zigbee，4G）的上层协议物理层中。 二、按需要网关来分类： 不需要网关：NB-IoT，2G/4G/5G（芯片可以直接跟运营商：移动，联通，电信等运营商网络通信。） 需要网关：LORA，WIFI，zigbee（不能直接连上电信运营商，需要通过一个网关中转才能连接网络。） 蓝牙设备之间可以通信。 三、NB-IoT，4G对比： NB-IoT低功耗，传输小数据，传输速度底，芯片模组和套餐便宜。目前NB基站还较少，不过华为在大力推这个通信方式，相信以后会普及。 2G/4G/5G：传输速度快和可以传输大的数据，但是功耗高，价格贵 WIFI和zigbee对比： wifi 功耗高，传输速率大11-54Mbps，功耗高10-50mA，距离短20-50m。一个路由只能加入较少设备。 zigbee功耗低，传输数据慢100Kbps，功耗20mA，可以中继，距离远几百到几千米。一个zigbee网关可以加入成千上万的zigbee设备。 四、应用层协议：MQTT和COAP对比 1、MQTT mqtt 是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。 是非常轻量化的通信协议，开销很小（固定头部2字节），是订阅/发布通信方式，可以一对多，多对一。是TCP通信协议。有三种方式，至多一次：最多一次：保证尽力交付， 至少一次：保证消息至少传送一次。但是消息也可以不止一次传递。 只有一次：保证每个消息只被对方接收一次。 在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）、卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。 2、coap 2.1、COAP协议网络传输层由TCP改为UDP。 2.2、基于REST，server的资源地址和互联网一样也有类似url的格式，客户端同样有POST，GET,PUT,DELETE方法来访问server，对HTTP做了简化。 2.3、COAP是二进制格式的，HTTP是文本格式的，COAP比HTTP更加紧凑。 2.4、轻量化，COAP最小长度仅仅4B，一个HTTP的头都几十个B了 2.5、支持可靠传输，数据重传，块传输。 确保数据可靠到达。 2.6、支持IP多播, 即可以同时向多个设备发送请求。 2.7、非长连接通信，适用于低功耗物联网场景。 3、DDS DDS（Data Distribution Service for Real-Time Systems），面向实时系统的数据分布服务，这是大名鼎鼎的OMG组织提出的协议，其权威性应该能证明该协议的未来应用前景。 适用范围：分布式高可靠性、实时传输设备数据通信。目前DDS已经广泛应用于国防、民航、工业控制等领域。 特点： • 以数据为中心 • 使用无代理的发布/订阅消息模式，点对点、点对多、多对多 • 提供多大21种QoS服务质量策略 协议主要实现： • OpenDDS 是一个开源的 C 实现 • OpenSplice DDS 4、XMPP XMPP是基于XML的协议，由于其开放性和易用性，在互联网及时通讯应用中运用广泛。相对HTTP，XMPP在通讯的业务流程上是更适合物联网系统的，开发者不用花太多心思去解决设备通讯时的业务通讯流程，相对开发成本会更低。但是HTTP协议中的安全性以及计算资源消耗的硬伤并没有得到本质的解决。在设计时都是根据互联网应用场景设计的，但是个协议的通病就是根本无法适用物联网设备的多样性，无法适用很多物联网设备对低功耗、低成本的需求，难以在极低资源的物联网设备中运用。 5、HTTP HTTP协议是典型的CS通讯模式，由客户端主动发起连接，向服务器请求XML或JSON数据。该协议最早是为了适用web浏览器的上网浏览场景和设计的，目前在PC、手机、pad等终端上都应用广泛。 缺点是： ① 开销大，消息头大 ② HTTP通信方式问题，HTTP的请求/应答方式的会话都是客户端发起的 ③ 安全性差 文章来源：物联网共享经济资讯 (mbbeetchina)
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