三分钟带你读懂物联网的语言——物联网协议入门

2021年10月21日 72 次阅读 本文共1110字,预计阅读时间4分钟

说起物联网的协议来,真的是很令人头疼,数量众多的协议各有各的特点和应用场景。如果再深究起原理来,还要涉及到OSI的七层模型和各种标准。这么陡峭的学习曲线让很多好学的盆友们也不禁望而却步。

太难了
太难了

为了带大家入门,今天Frank同学决定直面挑战,坚决不提那些让人头大的专业概念和原理,而是把自己这些年来与设备打交道的经验浓缩成一张图和三句话,希望各位同学在看完本文后能对物联网协议有一个大体的了解,在面对协议方面的问题时,不头疼、不蒙圈、不被忽悠,从此和物联网协议一起过上幸福快乐的生活。

敲黑板,划重点:

物联网在设备连接方面的两种架构
物联网在设备连接方面的两种架构

第一句话

物联网的协议分为两种,即接入协议与通讯协议。接入协议大多不属于TCP/IP协议族,只能用于设备子网(设备与网关组成的局域网)内的通讯;而通讯协议属于TCP/IP协议族,能够在互联网中进行数据传输。

第二句话

采用接入协议的物联网设备,需要通过网关进行协议转换,转换成通讯协议才能接入互联网。而采用通讯协议的物联网设备,则可以直接接入互联网。

第三句话

常用的接入协议包括蓝牙、ZigBee、LoRa、NB-IoT、Wifi、RS485、RS232、NFC、RFID等;常用的通讯协议包括HTTP、CoAP、MQTT、XMPP、AMQP、JMS等。

补充说明

wifi不需要网关

作为接入协议的wifi在对接互联网时,并不需要网关做协议转换,而是可以直接接入互联网,这是由于Wifi采用的标准IEEE 802.11就包含在TCP/IP协议族中,该标准规定了物理层和数据链路层,并能够以TCP/IP协议作为网络层等其他各层的协议,因此能够无缝对接互联网。

作为通讯协议的CoAP,在目前的互联网环境下无法广泛使用

CoAP是应用层的协议,但是其在网络层依赖的是IPv6,而IPv6目前并没有在互联网环境中普及,因此,CoAP作为通讯协议在互联网上的传输受到极大的限制,目前更多应用于局域网中。

解惑

困惑:为什么会有接入协议的存在?物联网设备都采用通讯协议不就万事大吉了?

这就要从接入协议的优势说起了,相对于通讯协议,接入协议所依赖的硬件资源要求更低,功耗更低,网络传输的数据量也更小,因此,在远程抄表等一些场景中更具优势。这些场景中,物联网设备往往没有外接电源,因此要求功耗尽可能低,比如,一节纽扣电池能够供电一年左右。这样的要求是HTTP等协议的所需的硬件环境难以胜任的。

后记

物联网协议背后涉及的理论知识非常繁杂,在这里,Frank同学只是希望能够用尽可能浅显的语言消除大家的陌生感,建立总体概念,以便今后的应用中逐个击破。

后续我也会就一些原理性的内容以及针对工业现场所应用的协议进行总结,和大家进一步交流。

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