物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議解析之一：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議

通信對物聯(lián)網(wǎng)來說十分常用且關(guān)鍵，而通信協(xié)議尤其重要，是雙方實體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定。其中，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括：

一、遠(yuǎn)距離蜂窩通信

（一）2G/3G/4G通信協(xié)議

分別指第二、三、四代移動通信系統(tǒng)協(xié)議。

（二）NB-IoT（Narrow Band Internet of Things, 窄帶物聯(lián)網(wǎng)）

構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，具有覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點。NB-IoT網(wǎng)絡(luò)帶來的場景應(yīng)用包括：智能停車、智能消防、智能水務(wù)、智能路燈、共享單車和智能家電等。

（三）5G

第五代移動通信技術(shù)，性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。應(yīng)用場景：AR/VR、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智慧能源、無線醫(yī)療、無線家庭娛樂、聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)、超高清/全景直播、個人AI輔助、智慧城市。
二、遠(yuǎn)距離非蜂窩通信

（一）WiFi

WiFi協(xié)議最大的優(yōu)勢是可以直接接入互聯(lián)網(wǎng)。相對于ZigBee，采用Wifi協(xié)議的智能家居方案省去了額外的網(wǎng)關(guān)，相對于藍(lán)牙協(xié)議，省去了對手機(jī)等移動終端的依賴。商用WiFi在城市公共交通、商場等公共場所的覆蓋，將商用WiFi的場景應(yīng)用潛力表露無疑。

（二）ZigBee

ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線通信協(xié)議，主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)上節(jié)點、支持多種網(wǎng)上拓?fù)洹⒌蛷?fù)雜度、快速、可靠、安全。ZigBee技術(shù)的先天性優(yōu)勢，使得它在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)逐漸成為一個主流技術(shù)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能 家居等領(lǐng)域得到大規(guī)模的應(yīng)用。

（三）LoRa（Long Range，遠(yuǎn)距離）

LoRa是一種調(diào)制技術(shù)，提供更遠(yuǎn)的通信距離。作為一種窄帶無線技術(shù)，LoRa 是使用到達(dá)時間差來實現(xiàn)地理定位的。LoRa 定位的應(yīng)用場景：智慧城市和交通監(jiān)控、計量和物流、農(nóng)業(yè)定位監(jiān)控。

三、近距離通信

（一）RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）

其原理為閱讀器與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識別目標(biāo)的目的。RFID 的應(yīng)用非常廣泛，典型應(yīng)用有動物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、物料管理。完整的RFID系統(tǒng)由讀寫器(Reader)、電子標(biāo)簽(Tag)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三部分組成。

（二）NFC（Near Field Communication，近場通信技術(shù)）

在非接觸式射頻識別(RFID)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合無線互連技術(shù)研發(fā)而成，為各種電子產(chǎn)品提供安全快捷的通信方式。應(yīng)用場景：門禁、考勤、訪客、會議簽到、巡更等領(lǐng)域。NFC具有人機(jī)交互、機(jī)器間交互等功能。

（三）Bluetooth（藍(lán)牙技術(shù)）

一種無線數(shù)據(jù)和語音通信開放的全球規(guī)范，是基于低成本的近距離無線連接，為固定和移動設(shè)備建立通信環(huán)境的一種特殊的近距離無線技術(shù)連接。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。藍(lán)牙能在包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。

四、有線通信

（一）USB（Universal Serial Bus，通用串行總線）

USB是一個外部總線標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。

（二）串口通信協(xié)議

串口通信協(xié)議是指規(guī)定了數(shù)據(jù)包的內(nèi)容（起始位、主體數(shù)據(jù)、校驗位及停止位），雙方需要約定一致的數(shù)據(jù)包格式才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)的有關(guān)規(guī)范。在串口通信中，常用的協(xié)議包括RS-232、RS-422和RS-485。大多數(shù)計算機(jī)(不包括筆記本)都包含兩個RS-232串口。串口通信也是儀表儀器設(shè)備常用的通信協(xié)議。

（三）以太網(wǎng)

一種計算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE組織的IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)制定了以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了包括物理層的連線、電子信號和介質(zhì)訪問層協(xié)議的內(nèi)容。

（四）MBus（symphonic mbus，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)）

MBus是歐洲標(biāo)準(zhǔn)的2線的二總線，主要用于消耗測量儀器諸如熱表和水表系列。

中電合創(chuàng)（北京）科技發(fā)展有限公司成立于2009年，是一家專業(yè)的ICT、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商。公司是北京聯(lián)通、北京電信的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入圍供應(yīng)商，具備增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證，主要產(chǎn)品有通信業(yè)務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、5G創(chuàng)新業(yè)務(wù)、ICT業(yè)務(wù)等，官網(wǎng)地址：m.codefalling.com，官方客服：400-810-0012。