探索各种物联网协议的完整指南

随着物联网行业的不断发展，它带来了设备通信的革命性变化，进一步强调了物联网协议的重要性。

软件开发人员使用实时数据传输来确保物联网应用的安全性,协议的选择受应用程序的复杂性和优先级的影响。例如，如果物联网应用需要实时数据传输，开发人员可能会优先考虑速度而不是节能。另一方面，如果应用程序处理敏感数据，开发人员可能会优先考虑安全性而不是速度。了解这些权衡对于做出正确的协议选择和控制物联网开发之旅至关重要。

随着物联网(IoT)的发展，我们见证了最新设备和用例的诞生。这种动态的格局产生了更多的专业协议，并为创新开辟了新的可能性和潜力。同时，旧的、过时的协议自然会被淘汰，为更有效的解决方案铺平道路。这是物联网世界充满巨大潜力和机遇的时代。

让我们深入了解物联网协议的深度。

有多少物联网协议?

物联网协议可以大致分为两类。

它们是物联网数据协议和物联网网络协议。

物联网数据协议

了解物联网数据协议在连接低功耗物联网设备中的重要作用。这些协议促进了与用户终端硬件的通信，而不依赖于互联网连接。物联网数据协议和标准通过有线或蜂窝网络连接，实现无缝连接。

值得注意的物联网数据协议示例有:

1.可扩展消息传递和状态协议

XMPP是一种通用的数据传输协议，适用于即时通讯技术，如Messenger和GoogleHangouts。广泛应用于物联网中的机器对机器通信，提供设备间可靠、安全的通信。XMPP可以传输非结构化和结构化数据，是一种安全灵活的通信解决方案。

2.消息队列遥测传输

MQTT是一种支持设备间无缝数据流的协议。尽管它被广泛采用，但它也有局限性，例如需要定义数据表示和设备管理结构，以及缺乏内置的安全措施。在为您的物联网项目选择此协议时，必须仔细考虑。

3.约束应用协议(CoAP)

CoAP是专门为基于http的物联网系统设计的。它提供低开销，易用性和多播支持，使其成为具有资源限制的设备的理想选择，例如物联网微控制器或WSN节点。其应用包括智能能源和物联网创新的楼宇自动化。

4.高级消息排队协议(AMQP)

高级消息队列协议(AMQP)在服务器之间发送事务性消息。它提供了高安全性和可靠性，使其在基于服务器的分析环境中很常见，特别是在银行中。然而，它的重量限制了它在内存有限的物联网设备中的使用。

5.数据分发服务

DDS(数据分发服务)是一种可扩展的物联网协议，可实现物联网中的高质量通信。与MQTT类似，DDS在发布者-订阅者模型上工作。它可以部署在各种设置中，使其成为实时和嵌入式系统的完美选择。DDS允许独立于硬件和软件的可互操作数据交换，将其定位为开放的国际中间件物联网标准。

6.超文本传输协议

由于成本、电池寿命、功耗和重量问题，HTTP(超文本传输协议)与首选的物联网标准不同。然而，它仍然用于制造业和3d打印行业，因为它能够处理大量数据，并使PC连接到3d打印机打印三维物体。

7.WebSocket

WebSocket是2011年作为HTML5的一部分开发的，它可以通过一个TCP连接在客户端和服务器之间进行消息交换。与CoAP一样，它简化了Internet上连接和双向通信的管理。它广泛用于物联网网络中，用于客户端或服务器环境中跨设备的连续数据通信。

物联网网络协议

现在我们已经介绍了物联网数据协议，让我们探索不同的物联网网络协议。物联网网络协议促进了网络(通常是互联网)上设备的连接。

值得注意的物联网网络协议示例有:

1.轻量级M2M(LWM2M)

物联网设备和传感器需要最小的功率，需要轻量级和节能的通信。收集气象数据通常需要许多传感器。为了最大限度地减少能源消耗，专家们采用了轻量级通信协议。轻量级M2M(LWM2M)就是这样一种协议，它支持高效的远程连接。

2.蜂窝网络

4G和5G等蜂窝网络用于连接物联网设备，提供低延迟和高数据传输速度。然而，它们需要一张SIM卡，这对于许多地区的设备来说可能是昂贵的。

3.Wi-Fi

Wi-Fi是一种广为人知的物联网协议，可在特定范围内提供互联网连接。它使用特定频率的无线电波，如2.4GHz或5GHz频道。这些频率为各种设备提供多个通道，防止网络拥塞。通常情况下，Wi-Fi连接的范围在10到100米之间，其范围和速度受环境和覆盖类型的影响。

4.蓝牙

最新的蓝牙4.0标准使用40个通道和2mhz带宽，实现最大Mbps的数据传输速率。蓝牙低功耗(BLE)技术是优先考虑灵活性、可扩展性和低功耗的物联网应用的理想选择。

5.无线个域网

基于zigbee的网络，如蓝牙，拥有大量的物联网用户群。ZigBee具有更低的功耗、更大的扩展范围(与蓝牙的100米相比可达200米)、更低的数据范围和更高的安全性。它的简单性和扩展到数千个节点的能力使其成为小型设备的理想选择。许多供应商提供支持ZigBee开放标准、自组装和自修复网格拓扑模型的设备。

6.线程

线程协议是基于Zigbee的。它为小范围内的低功耗设备提供高效的互联网接入，并提供Zigbee和Wi-Fi的稳定性和卓越的功率效率。在Thread网络中，自修复功能使特定设备能够无缝地接管故障路由器的角色。

7.z-wave

Z-Wave是一种流行的家庭应用物联网协议。该协议在800到900MHz的无线电频率上工作，很少受到干扰。但是，设备频率与位置有关，因此请根据您的国家选择合适的设备。它最适合用于家庭应用而不是商业应用。

8.LoRaWAN(远程广域网)

LoRaWAN是一种物联网协议，它使低功耗设备能够通过远程无线网络与互联网连接的服务进行通信。它可以映射到OSI(开放系统互连)模型的第二层和第三层。

结论

每个物联网通信协议都是不同的，具有一组特定的参数，这些参数可以在一个应用程序中成功，也可以在另一个应用程序中使其完全无效。为软件开发项目选择物联网协议和标准是一个重要的决策。软件开发人员必须了解这一决定的重要性，并为其物联网应用程序确定合适的协议。

随着物联网行业的不断发展，它带来了设备通信的革命性变化，进一步强调了物联网协议的重要性。在这种动态环境中，组织不断面临着为其项目选择最合适的物联网协议的挑战。