常见的物联网通信方式

2019-11-13 17:12 来源:未知

物联网中涉及到的模块大多数是无线通信模块,简称无线模块。无线通信模块的原理是将电磁波信号发送或者接收且转换成我们能理解的信息。无线通信模块的作用是将物于物之间联系起来,让各类物联网终端设备实现信息传输能力,也让各种智能设备有一个物联网的信息接口。

常见的物联网通信方式

市面上的无线通信模块种类有如此之多,我们又当如何去区分呢?基于不同的应用场景和用户需求开发出了不同无线通信技术,下面思为无线为大家详细解析一下。蓝牙

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蓝牙是我们日常接触较多一款无线通信模块,这门技术在1994年由当时的电信巨头爱立信公司发明,它是一种无线技术的标准,可以实现固定终端设备、移动终端设备和个人域网之间短距离的数据交换,使用2.4~2.485GHZ的ISM波段的UHF无线电波。

一、前言     

蓝牙无线技术的复杂性较高;设备联网速度快,10秒即可;集成度和可靠性非常高;传输速率一般为1Mbps;成本低廉,安装较为简单,是一款适合短距离无线通信技术。

  早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输,解决物物相连,早期多采用有线方式,比如RS323、RS485,考虑设备的位置可随意移动的方便性(有根线太丑了),后期更多的使用无线方式;

Wi-Fi

   随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。

Wi-Fi无线技术大家都非常属性,是我们日常接触最多一项无线通信技术了。它是创建与IEEE 802.11标准的无线局域网技术。这项技术是将所有的有线网络信号传换成无线电波信号,其他终端设备通过无线通信模块连接上wifi,实现无线网络通信。

二、物联网的发展

Wi-Fi技术覆盖范围一般在100米之内,技术较为复杂,传输速率可达54Mbps,工作频段为2.4GHZ,发射功率低于100mw,相比较蓝牙无线通信,数据安全性能较差。但是wifi的发明非常符合现代化个人和社会需要,发展前景是非常巨大的。

  最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起:

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ZigBee无线通信技术是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,在2001年8月,正式成立,成立之初,由于推出的版本较为仓促,存在一定的错误,再后来的发展不断的完善。

 

ZigBee无线通信技术和蓝牙无线通信技术相类似,都是短距离无线通信技术,但是蓝牙无线通信技术存在许多的缺陷,如功耗大,复杂度高,通信距离短等,只适合家庭、个人使用。ZigBee技术的开发是为了满足工业自动化的需求,布局简单,抗干扰,传输可靠,使用方便,低成本,通信距离从蓝牙的10米开发从在空旷距离达数百米,室内能50米左右。

  后来使用了无线,也出现了简单的组网:

传统数传电台

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数传电台是指借助DSP数字信号处理技术和软件无线点技术实现的高性能专业数据传输电台。数传电台可以理解为一种通讯媒介,与光纤、微波一样,有一定的使用范围。数传电台的传输距离非常的远,适用与各种复杂的环境,传输速率为19.2Kbps,但终端设备费用较为昂贵,使用成本也高,安装起来较为复杂。

 

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  在互联网+时代,越来越多的传感器、设备接入互联网,互联网也不单是通过网线传输,引入了空中网、卫星网等,应用的领域也越来越广泛:

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三、常见的物联网通信方式

  笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类,见下图:

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1.有线传输

  设备之间用物理线直接相连,不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB,这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。

       RS232串口:串行通信接口,全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间 串行二进制数据交换接口技术标准”,是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口;该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信 号的电平加以规定;RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信,常用的串口线一般只有1~2米。见图:

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  RS-485总线:在要求通信距离为几十米到上千米时或者有多设备联网需求时,RS232无法满足,因此诞生了RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力,加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,使得传输信号能在千米以外得到恢复,RS-485采用半双工工作方式,可以联网构成分布式系统,用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线,允许最多并联32台驱动器和32台接收器。   

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