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iot物联网传输协议有哪些?

2023-01-10

  iot物联网传输协议是哪些?物联网被称为是继计算机、互联网之后,世界信息产业发展的第三次浪潮。如今该项技术也逐渐被应用在我们的日常生活当中,如:智能扫地机器人、智能门锁等。经过二十多年的发展,技术也相对成熟了很多,那物联网是通过什么传输的?


物联网


  一、MQTT协议:满足低电量消耗和低网络宽带的需求

  MQTT协议(消息队列遥测传输协议))是为了满足低电量消耗和低网络带宽的需求,可以为大量的低功率、工作网络环境不可靠的物联网提供通信保障。MQTT协议的架构由Broker和连接到Broker的多个Client组成。MQTT协议的设计特点:

  1.基于TCP协议的应用层协议

  2.采用C/S架构

  3.使用订阅/发布模式,将消息的发送方和接受方解耦

  4.提供3种消息的QoS(Quality of Service):至多一次、最少一次、只有一次

  5.收发消息都是异步的,发送方不需要等待接收方应答

MQTT协议


  二、MQTT-SN协议:适应受限的设备和网络

  MQTT-SN协议:是MQTT协议(应用层协议)的传感器版本,MQTT-SN运行在UDP协议上,同时保留了MQTT协议的大部分信令和特性,如订阅和发布等。MQTT-SN协议引入了MQTT-SN网关这一角色,网关负责把MQTT-SN协议转换为MQTT协议,并和远端的MQTT Broker进行通信。

MQTT-SN协议



  三、CoAP协议:类似于HTTP协议的请求-响应的交互模式

  CoAP协议是一种运行在资源比较紧张的设备上的协议。CoAP协议通常也是运行在UDP协议上的。

  CoAP协议设计得非常小巧,最小的数据包只有4个字节。CoAP协议采用C/S架构,使用类似于HTTP协议的请求-响应的交互模式。设备可以通过类似于coap://192.168.1.150:5683/2ndfloor/temperature的URL来标识一个实体,并使用类似于HTTP的PUT、GET、POST、DELET请求指令来获取或者修改这个实体的状态。

  同时,CoAP提供一种观察模式,观察者可以通过OBSERVE指令向CoAP服务器指明观察的实体对象。当实体对象的状态发生变化时,观察者就可以收到实体对象的最新状态,类似于MQTT协议中的订阅功能。

COAP协议

  四、LwM2M协议:提供设备的接入、管理和通信功能

  LwM2M协议是由Open Mobile Alliance(OMA)定义的一套适用于物联网的轻量级协议。它使用RESTful接口,提供设备的接入、管理和通信功能,也适用于资源比较紧张的设备。LwM2M协议的架构

  LwM2M协议底层使用CoAP协议传输数据和信令。而在LwM2M协议的架构中,CoAP协议可以运行在UDP或者SMS(短信)之上,通过DTLS(数据报传输层安全)来实现数据的安全传输。

  LwM2M协议架构主要包含3种实体——LwM2M Bootstrap Server、LwM2M Server和LwM2M Client。

  LwM2M Bootstrap Server负责引导LwM2M Client注册并接入LwM2M Server,之后LwM2M Server和LwM2M Client就可以通过协议指定的接口进行交互了。


LwM2M协议


  五、LoRaWAN协议:解决设备如何接入互联网问题

  LoRaWAN协议是由LoRa联盟提出并推动的一种低功率广域网协议,它和我们之前介绍的几种协议有所不同。MQTT协议、CoAP协议都是运行在应用层,底层使用TCP协议或者UDP协议进行数据传输,整个协议栈运行在IP网络上。

  而LoRaWAN协议则是物理层/数据链路层协议,它解决的是设备如何接入互联网的问题,并不运行在IP网络上。

  LoRa(Long Range)是一种无线通信技术,它具有使用距离远、功耗低的特点。在上面的场景下,用户就可以使用LoRaWAN技术进行组网,在工程设备上安装支持LoRa的模块。

  通过LoRa的中继设备将数据发往位于隧道外部的、有互联网接入的LoRa网关,LoRa网关再将数据封装成可以在IP网络中通过TCP协议或者UDP协议传输的数据协议包(比如MQTT协议),然后发往云端的数据中心。


  六、NB-IOT协议:可直接使用IP网络进行数据传输,提高信息覆盖率

  NB-IoT协议和LoRaWAN协议一样,是将设备接入互联网的物理层/数据链路层的协议。

  与LoRA不同的是,NB-IoT协议构建和运行在蜂窝网络上,消耗的带宽较低,可以直接部署到现有的GSM网络或者LTE网络。设备安装支持NB-IoT的芯片和相应的物联网卡,然后连接到NB-IoT基站就可以接入互联网。而且NB-IoT协议不像LoRaWAN协议那样需要网关进行协议转换,接入的设备可以直接使用IP网络进行数据传输。

  NB-IoT协议相比传统的基站,增益提高了约20dB,可以覆盖到地下车库、管道、地下室等之前信号难以覆盖的地方。


物联网协议


  物联网协议除以上的MQTT协议、MQTT-SN协议、LwM2M协议、LoRaWAN协议、CoAP协议、NB-IOT协议外,HTTP协议也可以在计算和硬资源比较充沛的设备上使用与上传和下载数据。


本文地址:http://www.msnbrh.com/news/IndustryNews/1049.html
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