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                技術支持 PRODUCT DISPLAY

                物聯網通訊協議:MQTT,NB-IOT,Zigbee,CoAP,RFID,BLUETOOTH,NFC,4G,HTTP的區別

                來源: 發布時間:2022-09-06 3554 次瀏覽

                一、按網絡四層協議分類NB-IoT,LORA,WIFI,藍牙,zigbee,4G都是物理層的,這幾個

                二、按需要網關來分類
                不需要網關:NB-IoT,4G(芯片可以直接連上移動,聯通,電信運營商)
                 
                需要網關:LORA,WIFI,zigbee(不能直接連上電信運營商,需要通過一個網關中轉才能連上電信運營商)
                 
                藍牙比較特別,是兩個藍牙設備之間互聯
                 
                三、NB-IoT,4G對比
                NB-IoT低功耗,傳輸小數據,傳輸速度底,芯片模組和套餐便宜
                4G:傳輸速度快和可以傳輸大的數據,但是功耗高,價格貴
                 
                WIFI和zigbee對比:
                wifi 功耗高,傳輸數據快,一個路由只能加入較少設備
                zigbee功耗低,傳輸數據慢,可以中繼,一個zigbee網關可以加入成千上萬的zigbee設備
                 
                四、應用層協議:MQTT和COAP對比
                1、MQTT
                 
                mqtt 是一個基于客戶端-服務器的消息發布/訂閱傳輸協議。MQTT協議是輕量、簡單、開放和易于實現的,這些特點使它適用范圍非常廣泛。
                 
                在很多情況下,包括受限的環境中,如:機器與機器(M2M)通信和物聯網(IoT)、衛星鏈路通信傳感器、偶爾撥號的醫療設備、智能家居、及一些小型化設備中已廣泛使用
                 
                2、coap
                 
                2.1、COAP協議網絡傳輸層由TCP改為UDP。
                 
                2.2、基于REST,server的資源地址和互聯網一樣也有類似url的格式,客戶端同樣有POST,GET,PUT,DELETE方法來訪問server,對HTTP做了簡化。
                 
                2.3、COAP是二進制格式的,HTTP是文本格式的,COAP比HTTP更加緊湊。
                 
                2.4、輕量化,COAP最小長度僅僅4B,一個HTTP的頭都幾十個B了
                 
                2.5、支持可靠傳輸,數據重傳,塊傳輸。 確保數據可靠到達。
                 
                2.6、支持IP多播, 即可以同時向多個設備發送請求。
                 
                2.7、非長連接通信,適用于低功耗物聯網場景。
                 
                物聯網組網技術
                 
                WIFI
                優點:
                設備可接入互聯網
                避免布線
                缺點:
                距離近(50米)
                功耗大
                必須有熱點
                連接數量少(一般最多16臺設備)
                應用場景:
                天貓精靈、獨立工作的家電
                 
                藍牙
                缺點:
                功耗大
                連接過程繁瑣
                安全性低
                距離近(50米)
                不可直接接入互聯網
                連接數量少
                應用場景:
                藍牙音箱、鍵盤
                 
                ZigBee
                ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線協議
                優點:
                低速、低耗電、低成本
                支持大量節點(最多65000個)
                自組網
                缺點:
                不可接入互聯網
                短距離(10到100米)
                穿透性差
                應用場景:
                智能家居(小米)
                 
                2G/4G/5G
                移動網絡
                優點:
                遠距離(10KM)
                可接入互聯網
                移動性強
                缺點:
                4G/5G成本高,功耗大
                2G即將退網
                應用場景:
                共享單車、豐巢
                 
                NB-IoT
                窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)可直接部署于GSM網絡(2G)、UMTS網絡或LTE網絡(4G),以降級部署成本、實現平滑升級。
                優點:
                遠距離(10KM)
                低功率
                可接入互聯網(手機卡)
                移動性強
                缺點:
                需要基站支持,這幾年高速發展、慢慢覆蓋全國
                某些地區沒信號
                 
                LoRa
                LoRa是低功耗局域網無線標準
                優點:
                遠距離(城鎮2~5KM,郊區15KM)
                低功耗(據說電池可工作10年)
                安全(AES128加密)
                缺點:
                速度慢
                不可接入互聯網
                應用場景:
                農業信息化、環境監測、智能抄表
                 
                 
                網關
                LoRa或ZigBee不能直接接入互聯網,所以需要用到網關
                網關又稱網間連接器、協議轉換器。網關在網絡層以上實現網絡互聯,是復雜的網絡互聯設備,僅用于兩個高層協議的網絡互聯
                 
                 
                物聯網中常見的物聯通信協議
                 
                TCP
                TCP是一種面向連接、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議
                特點:
                面向連接
                可靠通信方式
                基于流的方式
                缺點:
                花銷大
                設備必須時刻保持連接狀態(功耗大)
                消耗時間比較久
                 
                TCP和UDP比較
                TCP UDP
                可靠 不可靠
                面向連接 無連接
                傳輸效率低 傳輸效率高
                高 低
                UDP更適合對功率要求高、可靠性要求不高的場合
                 
                HTTP
                HTTP是基于客戶/服務器模式,且面向連接的(建立在TCP之上)。典型的HTTP事務處理有如下的過程:
                客戶與服務器建立連接
                客戶向服務器提出請求
                服務器接收請求,并根據請求返回相應的文件作為應答
                客戶與服務器關閉連接
                缺點:
                必須有客戶端主動向服務器發送請求,服務器無法主動通知客戶端
                要實習HTTP需要更多硬件資源(硬件成本更高)
                結論:
                不適合物聯網
                 
                MQTT
                MQTT是一個基于客戶端/服務器的消息發布/訂閱的傳輸協議。
                機器與機器(M2M)通信和物聯網(IoT)。其在,通過衛星鏈路通信傳感器、偶爾撥號的醫療設備、智能家具、及一些小型化設備中已廣泛使用。
                特別適合于網絡代價昂貴、帶寬低、不可靠的環境。
                能在處理和內存資源有限的嵌入式設備中運行。
                使用發布/訂閱消息模式,提供一對多的消息發布,從而解除應用程序耦合。
                使用TCP/IP提供網絡連接。
                提供Last Will 和 Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。
                 
                CoAP
                CoAP是一種在物聯網世界的類web協議,名字翻譯來就是”受限應用程序“。
                CoAP協議網絡傳輸層UDP
                它基于REST,server的資源地址和互聯網一樣也有類似url的格式??蛻舳送瑯佑蠵OST,GET,PUT,DELETE方法來訪問server,對HTTP做了簡化。
                CoAP是二進制格式,HTTP是文本格式,CoAP比HTTP更加緊湊
                輕量化、CoAP最小長度僅僅4KB,一個HTTP的頭都幾十個B了
                支持可靠傳輸,數量重傳、塊傳輸。確保數據可靠到達
                非長連接通信,適用于低功耗物聯網場景
                CoAP MQTT
                通信機制 同步 異步
                連接方式 UDP TCP
                使用場景 物聯網 更適合推送
                功耗 低 高
                支持平臺 阿里云、百度、騰訊QQ物聯等 華為、中興、移動
                反向控制 不支持 支持
                MQTT協議是保持連接的,所以及時性相對很好。
                CoAP協議是無連接響應式通訊,因此不能主動推送,要等客戶端訪問才可以攜帶回去,及時性相對較差。
                 
                LwM2M
                LwM2它的全稱是Lightweight Machine-To-Machine,它的名稱里面包含了這么兩個重要含義:
                這個協議是輕量級的
                這個協議適用于物聯網設備
                LwM2M是適用于資源有限的終端設備管理的輕量級物聯網協議


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