物聯(lián)網(wǎng)核心設(shè)計(jì)的關(guān)鍵通信協(xié)議
時(shí)間:
除了支持“迷霧”所使用的各種物理層連接之外,層設(shè)備,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)網(wǎng)關(guān)必須能夠支持每種類型的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備使用的協(xié)議。這些協(xié)議包括家庭自動(dòng)化(Home AutomaTIon),智能能源(Smart Energy),802.11n,6LoPAN和許多其他協(xié)議。
每種類型的協(xié)議都需要一定數(shù)量的處理工作量,以便管理與每個(gè)協(xié)議相關(guān)聯(lián)的協(xié)議棧。 1.家庭自動(dòng)化(HA)行業(yè)先驅(qū)者已經(jīng)引入并引入了一些家庭自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn),例如LonWorks,CEBus和X-10。
X-10產(chǎn)品應(yīng)具有較慢的響應(yīng)速度(在60 Hz的電源系統(tǒng)中,傳輸命令需要0.883秒),抗干擾性能較差(這是由電力線中的信號(hào)載波傳輸引起的,此問(wèn)題更嚴(yán)重)等等),這給X-10的推廣和應(yīng)用帶來(lái)了很大的困難。 CEBus是一個(gè)相對(duì)完整的開放系統(tǒng)。
它定義了幾乎所有傳輸介質(zhì)(介質(zhì))中信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn),并要求在所有介質(zhì)中以相同的傳輸速度(10KBPS)傳輸控制信號(hào),從而有效地避免了“瓶頸”。信號(hào)傳輸中可能出現(xiàn)的問(wèn)題是,任何符合CEBus標(biāo)準(zhǔn)的電氣產(chǎn)品都可以直接互連和通信,其尋址能力超過(guò)40億,這足以與Internet進(jìn)行比較。
CEBus具有比X-10更強(qiáng)的抗干擾能力,并且其控制功能也非常豐富。它已成為X-10的“最大挑戰(zhàn)者”。
LonWorks的最基本組件是具有通信和控制功能的Neuron芯片。該芯片具有三個(gè)內(nèi)置微處理器,并將操作系統(tǒng),運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)和通信協(xié)議整合到該芯片中。
2. Smart Energy飛思卡爾開發(fā)了創(chuàng)新的Smart Energy管理系統(tǒng)(Smart Energy Management System)。飛思卡爾提供了關(guān)鍵組件和軟件以及計(jì)量協(xié)議庫(kù),形成了整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn),然后使用了連云的Cloud技術(shù)。
這個(gè)完整的解決方案可以有效地控制和管理能耗。 3,802.11n是在802.11g和802.11a之上開發(fā)的技術(shù)。
最大的特點(diǎn)是速度提高,理論速度可以達(dá)到600Mbps(目前業(yè)界主流是300Mbps)。 802.11n可以在2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻帶中工作。
Wi-Fi Alliance是802.11a / b / g之后的無(wú)線傳輸標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)高帶寬,高質(zhì)量的WLAN服務(wù)并使無(wú)線局域網(wǎng)達(dá)到以太網(wǎng)的性能水平,802.11任務(wù)組N(TGn)應(yīng)運(yùn)而生。
802.11n標(biāo)準(zhǔn)已于2009年由IEEE正式批準(zhǔn),但是已經(jīng)有許多使用MIMO OFDM技術(shù)的供應(yīng)商,包括TP-Link,D-Link,Airgo,UbiquiTI,Bermai,Broadcom,Agere Systems,Atheros,Cisco,Intel, 4,6LoWPAN IETF 6LoWPAN工作組的任務(wù)是定義如何使用IEEE 802.15.4鏈路來(lái)支持基于IP的通信,同時(shí)遵守開放標(biāo)準(zhǔn)并確保與其他IP設(shè)備的互操作性。由于無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)中的許多設(shè)備都受到資源的限制,因此這些設(shè)備僅具有少量的存儲(chǔ)空間和有限的計(jì)算能力。
為此,IETF的CoRE工作組為受限制的節(jié)點(diǎn)制定了相關(guān)的REST應(yīng)用層協(xié)議。這是CoRE工作組正在開發(fā)的CoAP協(xié)議。
TCP / IP協(xié)議棧不適用于資源受限的設(shè)備,因此提出了6LoWPAN協(xié)議棧。 CoAP是6LoWPAN協(xié)議堆棧中的應(yīng)用程序?qū)訁f(xié)議。
6LoWPAN使IPv6可以在低功率有損網(wǎng)絡(luò)中使用。它基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。
6LoWPAN協(xié)議棧如圖1所示(下圖)。協(xié)議棧的下兩層使用802.15.4PHY / MAC,中間增加了一個(gè)IPv6-6LoWPAN適配層。
傳輸層使用UDP協(xié)議,而應(yīng)用程序?qū)邮褂肅oAP協(xié)議。它包括REST的最小子集和到HTTP的無(wú)狀態(tài)映射。
通信主機(jī)使用CoAP協(xié)議,該協(xié)議可以支持穩(wěn)定的通信體系結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)與Internet之間的無(wú)線連接。
產(chǎn)品資料
行業(yè)信息