12種最常用的物聯網協議和標准

並非每種物聯網通信協議都適合每個部署或設備，所以在選擇之前，需謹慎考慮。

爲什么物聯網協議很重要？

物聯網的好處和價值來自於使組件能夠進行通信；這種通信能力使數據從端點設備通過物聯網管道移動到中央服務器。

這種通信通過物聯網協議進行，確保連接環境中的下一步和後續步驟接收並理解從端點設備發送的數據，無論該數據的下一步是發送到另一個端點設備還是網關亦或是應用程序。

物聯網中有多少種協議？

物聯網協議衆多，每一種協議都提供某些功能或功能組合，使其比特定物聯網部署的其他選項更可取。

每個物聯網協議都支持設備到設備、設備到網關或設備到雲/數據中心通信，或這些通信的組合。

地理位置和特殊位置、功耗需求、電池供電選項、物理障礙的存在和成本等因素決定了物聯網部署中哪種協議是最佳的。

12種最常見的物聯網協議

技術人員在構建網絡以服務其物聯網生態系統時可以從多種通信協議中進行選擇。最常見的包括以下內容。

1、AMQP

AMQP是高級消息隊列協議的縮寫，是一種开放標准協議，用於更多面向消息的中間件。因此，無論使用什么消息代理或平台，它都可以實現系統之間的消息傳遞互操作性。即使在遠距離或網絡狀況不佳的情況下，也能提供安全性、互操作性以及可靠性。即使系統不同時可用，它也支持通信。

2、藍牙和BLE

藍牙是一種短距離無线技術，使用短波長、超高頻無线電波。它最常用於音頻流，但也已成爲無线和連接設備的重要推動者。因此，這種低功耗、低範圍的連接選項是個人局域網和物聯網部署的首選。

另一種選擇是低功耗藍牙，稱爲藍牙LE或BLE，這是針對物聯網連接優化的新版本。顧名思義，BLE的功耗比標准藍牙低，這使得它在許多用例中特別有吸引力，例如消費者方面的健康和健身追蹤器以及智能家居設備以及商業方面的店內導航。

3、蜂窩網絡

蜂窩網絡是物聯網應用中最廣泛使用和衆所周知的選項之一，也是通信距離較長的部署的最佳選項之一。盡管2G和3G傳統蜂窩標准現已被淘汰，但電信正在迅速擴大更新的高速標准的覆蓋範圍，即4G/LTE和5G。蜂窩提供高帶寬和可靠的通信。它能夠發送大量數據，這對於許多物聯網部署來說是一項重要功能，但成本和功耗也相對較高。

4、 CoAP

CoAP是基於HTTP的物聯網系統的應用層協議 ，其依靠用戶數據報協議來建立安全通信並實現多點之間的數據傳輸。CoAP通常用於機器對機器(M2M)應用，即使存在低帶寬、低可用性和/或低能耗設備，CoAP也能讓受限設備加入物聯網環境。

5、 DDS

DDS是一種中間件協議和API標准，用於實時系統的以數據爲中心的連接，提供低延遲、高可靠性和可擴展的架構。 該M2M標准使用發布-訂閱模式實現高性能和高度可擴展的實時數據交換。

6、LoRa和LoRaWAN

LoRa是一種遠程非蜂窩無线技術，具有低功耗和安全數據傳輸功能，適用於M2M應用和物聯網部署。它是一項專有技術，現已成爲Semtech射頻平台的一部分。Semtech是LoRa聯盟的創始成員，該聯盟現在是LoRa技術的管理機構。LoRa聯盟還設計並現在維護LoRaWAN，這是一種基於雲的开放協議，使物聯網設備能夠與LoRa進行通信。

7、LWM2M

LWM2M是專爲傳感器網絡和M2M環境需求而設計的設備管理協議，因此，對於處理和存儲能力有限的低功耗設備來說，是一個不錯的選擇。

8、MQTT

开發於1999年，最初稱爲消息隊列遙測傳輸，現在簡稱爲MQTT。該協議中不再有任何消息隊列。MQTT使用發布-訂閱架構來實現M2M通信。其簡單的消息傳遞協議適用於受限設備，並支持多個設備之間的通信。它設計用於低帶寬情況，例如不可靠網絡上的傳感器和移動設備。該功能使其成爲連接具有較小代碼佔用空間的設備以及由於帶寬限制或不可靠連接而導致不同程度的延遲的無线網絡的普遍首選選擇。MQTT最初是一種專有協議，現在是連接物聯網和工業物聯網設備的領先开源協議。

9、 Wi-Fi

鑑於Wi-Fi在家庭、商業和工業建築中的普遍存在，它是一種常用的物聯網協議。它提供快速數據傳輸並能夠處理大量數據。Wi-Fi特別適合中短距離的LAN環境。此外，Wi-Fi的多種標准（家庭和某些企業中最常見的是802.11n）爲技術人員提供了部署選擇。然而，許多Wi-Fi標准（包括家庭常用的標准）對於某些物聯網用例（尤其是低功耗/電池供電設備）而言過於耗電。這限制了Wi-Fi作爲某些部署的選項。此外，Wi-Fi的低範圍和低可擴展性也限制了其在許多物聯網部署中使用的可行性。

10、XMPP

追溯到2000年代初，當時Jabber开源社區首次設計了用於實時人與人通信的可擴展消息傳遞和狀態協議，XMPP現在用於輕量級中間件中的M2M通信以及路由XML數據。XMPP支持網絡上多個實體之間結構化但可擴展的數據的實時交換，最常用於面向消費者的物聯網部署，例如智能設備。它是XMPP標准基金會支持的开源協議。

11、 Zigbee

Zigbee是一種網狀網絡協議，專爲樓宇和家庭自動化應用而設計，是物聯網環境中最流行的網狀協議之一。Zigbee是一種短距離、低功耗協議，可用於擴展多個設備之間的通信。它的範圍比BLE更長，但數據速率比BLE更低。它由Zigbee聯盟監管，提供靈活的自組織網格、超低功耗和應用程序庫。

12、 Z-Wave

另一個專有選項Z-Wave是一種基於低功耗射頻技術構建的無线網狀網絡通信協議。與藍牙和Wi-Fi一樣，Z-Wave允許智能設備進行加密通信，從而爲物聯網部署提供一定程度的安全性。它通常用於家庭自動化產品和安全系統，以及商業應用，例如能源管理技術。它在美國以908.42MHz無线電頻率運行；不過，其頻率因國家而異。Z-Wave得到Z-Wave聯盟的支持，該聯盟是一個致力於擴展使用Z-Wave的設備的技術和互操作性的成員聯盟。

總結

這些協議和標准構成了物聯網通信的基礎，使得設備能夠高效、安全地交換數據。選擇合適的協議需要考慮地理位置、功耗需求、成本等因素，以確保物聯網解決方案的最佳性能。

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