Trådlösa nätverksprotokoll för IoT

Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

AMQP är ett applikationsskiktprotokoll (mjukvara) som erbjuder rutt och kö för en meddelandorienterad mellanvarumiljö.Den används för pålitliga punkt-till-punkt-anslutningar och stöder det sömlösa och säkra utbytet av data mellan enheterna och molnet.AMQP har tre olika komponenter, nämligen Exchange, Message Queue och Binding.Dessa tre säkerställer ett pålitligt, framgångsrikt utbyte och lagring av meddelanden.De betecknar även förhållandet mellan två meddelanden.För mer information om AMQP, vänligen klicka här.

Constrained Application Protocol (CoAP)

CoAP är ett begränsat bandbredd och begränsat nätverksprotokoll för begränsade prylar.Detta protokoll gör det möjligt för klienten att skicka servern en begäran, och servern skickar ett svar i HTTP tillbaka till klienten.Den använder User Datagram Protocol (UDP) för lätt implementering och minimerar rymdanvändningen.Protokollet använder binärt dataformat EXL.CoAP protokollet används främst i automatisering, mikrokontroller och mobiler.Protokollet skickar en begäran till hemmets applikationsändpunkt och returnerar programmets svar på tjänster och resurser.För att lära dig mer om CoAP, vänligen klicka här.

Datadistributionstjänst (DDS "Data Distribution Service")

DDS är ett flexibelt peer-to-peer kommunikationsprotokoll.Det gör allt från att köra små enheter till att ansluta högpresterande nätverk.DDS effektiviserar distributionen ökar tillförlitligheten och minimerar komplexiteten.

Message Queue Telemetry Transport (MQTT)

MQTT, även känt som subscribe/publish protokoll, är ett lätt meddelandeprotokoll såväl som det mest föredragna för IoT enheter.Den samlar in data från olika enheter och övervakar fjärrenheter.Den körs över Transmission Control Protocol (TCP) och stöder händelsestyrt meddelandeutbyte via trådlösa nätverk.MQTT används huvudsakligen i enheter som kräver mindre minne exempelvis för sensorer i bilen och smarta klockor.För att lära dig mer om MQTT, vänligen klicka här.

Machine-to-Machine (M2M) kommunikationsprotokoll

Det hänvisar till ett öppet branschprotokoll.M2M är skapad för att fjärrhantera IoT enheter.Dessa kostnadseffektiva protokoll använder offentliga nätverk.M2M utformar en miljö där två maskiner ömsesidigt kommunicerar och byter data.Ett sådant protokoll förstärker maskinerna för att självövervaka och möjliggöra för systemen att anpassas enligt olika miljöer.Den används främst för smarta hem, fordon och bankomater.För att lära dig mer om M2M kommunikation, vänligen klicka här.

XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol)

XMPP har en unik design.Den utvecklades med hjälp av öppet XML (Extensible Markup Language).Den använder en push-mekanism för att byta synkrona meddelanden.Den flexibla XMPP kan sömlöst integreras med alla ändringar.XMPP fungerar som en närvaroindikator.Det visar servrarnas tillgänglighetsstatus.

Förutom WhatsApp, Google Talk och andra snabbmeddelandeprogram är XMPP också användbart inom onlinespel, Voice over Internet Protocol (VoIP) och nyhetswebbplatser.För att lära dig mer om XMPP, vänligen klicka här.

Bluetooth

Bluetooth används ofta för kortdistanskommunikation och är ett standard IoT protokoll för trådlös dataöverföring.Dess lågenergiversion är Bluetooth Low Energy (BLE).Den senaste versionen, BLE 5.0, stöder applikationer med låg datahastighet och ett utökat räckvidd på upp till 150 meter.Funktioner som beaconing och platstjänster har hjälpt till att distribuera det i ett brett utbud av fitness- och fordonsapplikationer.Det kan stödja stjärntopologi.De senaste versionerna stöder mesh-topologi och sträcker nätverket med många-till-många nätverksenheter som är lämpliga för hemautomationsapplikationer.

ZigBee

ZigBee använder IEEE 802.15.4 standard fysiskt och länklager, som arbetar med ISM 2,4 GHz band och tillhandahåller en räckvidd på upp till 300 fot.Den stöder mesh topologi.Därför kan nätverket sträckas över ett längre avstånd med hjälp av multi-hop drifter.Protokollet är mycket interoperabelt och innehåller standardbibliotek för datamodeller, säkerhet och nätverkshanteringsprocedurer.ZigBee har låg strömförbrukning, nodupptäckt, duplicerad paketdetektering, ruttupptäckt, viloläge och pålitlighet.Det används ofta i smarta hem och byggnadsautomationsapplikationer.

Z-Wave

Z-Wave är en trådlös teknik med låg effekt designad för IoT Home Automation applikationer.Det erbjuder låg latens och tillförlitlig kommunikation av små datapaket med datahastigheter på upp till 100 kbit/s.Den stöder mesh-topologi med högst 232 noder i ett enda nätverk.Det fungerar på 868 MHz för Europa regionen och 915 MHz för Nordamerika och Australien, vilket tillhandahåller en datahastighet på 100 Kbps.För att lära dig mer om Z-Wave, vänligen klicka här.

6LowPAN

IPv6 Low-power Wireless Personal Area Network (6LowPAN) är en Internetprotokollbaserad teknik.Det är ett nätverksprotokoll som definierar inkapslings- och huvudkomprimeringsmekanismer.Den har friheten för frekvensband och fysiskt lager och kan även användas på flera kommunikationsplattformar, inklusive Ethernet, WiFi, 802.15.4 och ISM under 1 GHz.Det är tänkt att skicka IPv6-paket över IEEE802.15.4-baserade nätverk och implementera många öppna IP-standarder, inklusive TCP, webbuttag, UDP, HTTP, COAP och MQTT.Standarden tillhandahåller änd-till-slut adresserbara noder, vilket gör det möjligt för en router att länka nätverket till IP.6LowPAN är ett robust, skalbart och självläkande nätverk.

Tråd

Tråd, baserad på olika standarder, inklusive IEEE802.15.4, IPv6 och6LoWPAN, är ett nytt IP baserat IPv6 nätverksprotokoll riktat mot hemautomationsmiljön.Det kompletterar främst WiFi och erbjuder en elastisk IP baserad lösning för IoT.Tråd förstärker ett nätverk med IEEE802.15.4 radiosändare.Det hanterar upp till 250 noder med hög autentiserings- och krypteringsnivåer.

WiFi

WiFi är ett trådlöst kommunikationsprotokoll.WiFi använder stjärnnätverkstopologin och åtkomstpunkten kan användas som en gateway till Internet.Varje åtkomstpunkt kan ansluta till maximalt 250 enheter, och de flesta kommersiellt tillgängliga lösningar stöder upp till 50 enheter.802.11-b/g/n fungerar på 2,4 GHz och tillhandahåller 150-200 Mbps datahastighet i hemmet eller på kontorsmiljön, vanligtvis inom ett avstånd av 50 meter.Den senaste 802.11-ac standarden fungerar på 5 GHz och tillhandahåller en datahastighet på 500 Mbps-1 Gbps.

Mobil

Många IoT-applikationer använder befintliga mobilnätverk som 3G, 4G LTE och 5G för datakommunikation.3G använder 2100 MHz och erbjuder en datahastighet på 384 Kbps-10 Mbps, och 4G LTE levererar en hög datahastighet på 3 Mbps-10 Mbps vid 2700 MHz.De är olämpliga för de flesta IoT-applikationer på grund av deras höga energiförbrukning och branta implementeringskostnader.Cat-M1 och NB-IOT introducerades i 3rd Generation Partnership Project (3GPP) för antagande av befintliga 4G LTE-nätverk för IoT och M2M kommunikation.5G, med större kapacitet än något 4G nätverk, är under utveckling för att öka mobila bredbandsanvändare och för att stödja kommunikation mellan enheter.För att göra detta tillämpas olika tekniker på 5G, som massiv multipel ingång (MIMO), full duplexkommunikation, heterogena nätverk (HetNet), millimetervåg (mmWave) och nätverksskivning.Hela 5G nättjänsterna kan klassificeras i tre olika kategorier enligt The International Telecommunication Union (ITU): förbättrat mobilt bredband (eMBB), massiv maskintypkommunikation (mMTC) och extremt tillförlitlig kommunikation med låg latens (uRLLC).

NFC

Near Field Communication (NFC) är ett kommunikationsprotokoll för ultrakort räckvidd.Den använder ISO/IEC 18000-3 standarden och ISM frekvensbandet 13,56 MHz.Det ger en datahastighet på 100-420 Kbps och en räckvidd upp till 20 cm.Vissa NFC enheter kan läsa (ISO 15693-kompatibla) passiva högfrekventa RFID-taggar, vilket även fungerar på 13,56 MHz.NFC tillhandahåller full duplexkommunikation över detekteringsområdet från metalliska och icke metalliska substrat.Den används för kontaktlös betalning, snabb synkronisering och tillgång till digitalt innehåll.

Sigfox

Sigfox är en privat nätverksleverantör som liknar telefoni- eller mobiltelefonileverantörer, med fokus på att betjäna kunder i IoT.Den använder ISM band under GHz (868 till 869 MHz eller 902 till 928 MHz) och stöder långdistans (upp till 50 km) med hjälp av stjärntopologin.Även om Sigfox kommunikation är dubbelriktad, är nyttolasten från basstationen till noden liten.Den används för fjärranalys, där låga mängder data måste överföras sporadiskt med höga batteritidskrav.För att lära dig mer om Sigfox, vänligen klicka här.

LoRaWAN

LoRaWAN är ett trådlöst WAN-kommunikationsprotokoll med låg effekt i frekvensområdet under GHz (433/868/915 MHz).Den har en typisk datahastighet på 0,3-50 Kbps och kan täcka upp till 15 km räckvidd.Det högre avståndet uppnås genom dynamisk sänkning av datahastigheter.Den är utformad för att ge låg effekt, låg kostnad, säker och full duplexkommunikation för IoT, M2M, Smart City och industriella applikationer.För att lära dig mer om LoRaWan, vänligen klicka här.