物聯(lián)網(wǎng)通訊方式掌上資料大全

 物聯(lián)網(wǎng)是當下幾乎所有的技術(shù)與計算機、互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，實現(xiàn)物體與物體之間;環(huán)境以及信息狀態(tài)的實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行，也就是說涉及到信息技術(shù)的應用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇，那么，連接物聯(lián)網(wǎng)與計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的通訊方式有哪些呢?今天我們就來探討一下能夠幫助物聯(lián)網(wǎng)連接計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的那些通訊方式。

【藍牙】

藍牙(Bluetooth)：是一種無線技術(shù)的標準，可實現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換，在計算機和許多消費市場中已經(jīng)變得非常重要，這也是可穿戴產(chǎn)品的關(guān)鍵，特別是連接到物聯(lián)網(wǎng)，新的藍牙低能耗(BLE)或藍牙智能是物聯(lián)網(wǎng)應用的重要協(xié)議。使用藍牙智能功能的設(shè)備包含了基本射頻收發(fā)器，基帶和協(xié)議棧的基本數(shù)據(jù)率和低能量核心配置的藍牙規(guī)范版本，藍牙核心規(guī)格提供兩個或以上的微微網(wǎng)連接以形成分布式網(wǎng)絡(luò)，讓特定的設(shè)備在這些微微網(wǎng)中自動扮演主從的角色，形成一個小的物聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。

【W(wǎng)IFI】

WIFI是一種允許電子設(shè)備連接到無線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù)，通常使用2.4G UHF和5G SHF ISM射頻頻段。連接到無線局域網(wǎng)通常是有密碼保護的，但也是開放的，這樣就被允許在任何WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。WIFI連接通常是許多開發(fā)人員的明顯選擇，特別是考慮到局域網(wǎng)家庭環(huán)境中WIFI的普及。目前，在家庭和企業(yè)中使用最常見的WIFI標準是802.11n，其提供了在數(shù)百兆比特每秒的嚴格吞吐量，這對文件傳輸是很好的，但對許多IOT應用來說可能比較耗電。

【載波】

載波可通過調(diào)制來強制它的某些特征量仿隨某個信號的特征值或另一個振蕩的特征而變化，通常是周期性的電振蕩波。

載波分為通信載波和電力載波。

通信載波：是由振蕩器產(chǎn)生并在通訊信道上傳輸?shù)碾姴?，被調(diào)制后用來傳送語音和其他信息，載波頻率通常比輸入信號的頻率高，輸入信號調(diào)制到一個高頻載波上，就好像搭乘了一列高鐵或一架飛機一樣，然后在被發(fā)射和接收。載波可以是正弦波，也可以是非正弦波(如周期性脈沖序列)，載波受調(diào)制后稱為已調(diào)信號，它含有調(diào)制信號的全波特征。一般要求正弦載波的頻率遠遠高于調(diào)制信號的帶寬，否則會發(fā)生混疊，使傳輸信號失真。

通信載波主要應用在電話和數(shù)字衛(wèi)星的信息傳輸。

電力載波：電力載波通信與電信系統(tǒng)有線載波通信在原理上沒什么區(qū)別，只是用電力線代替了架空明線，不過在給電力線上復用通信不像架空明線那樣簡單，不但要其保證人身設(shè)備的安全，而且還要獲得最佳的載波信號傳輸效率，這就必須對電力線進行加工，解決電力線與載波設(shè)備之間的連接問題。也就是說電力載波是利用現(xiàn)有的電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g(shù)，主要應用在智能家居、遠程抄表、遠程路燈的控制。

但是由于電力載波是通過電力線進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，容易受到干擾。如：電力線本身有阻抗衰減、存在脈沖干擾，載波信號經(jīng)過變壓器衰減信號程度達到60dB，且載波信號無法進行跨相，跨相后衰減較為明顯，故目前載波僅能使用在一個臺變下，每個臺變在配備一個GPRS模塊，將數(shù)據(jù)傳送至電信局。

【Zigbee】

Zigbee像藍牙一樣具有大量的操作基礎(chǔ)，盡管傳統(tǒng)上在工業(yè)環(huán)境中也是如此。Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)國際標準規(guī)定，Zigbee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱(又稱紫蜂協(xié)議)來源于蜜蜂的八字舞，其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。簡單來說Zigbee是一種高可靠的無數(shù)數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)，Zigbee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站，通訊距離從標準的75M到幾百米、幾公里、并且支持無線擴展。只要適合用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。

【射頻RF】

射頻：就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱，俗稱小無線?？梢暂椛涞娇臻g的電磁頻率，頻率范圍從300KHZ`300GHZ之間，每秒變化小于1000次的交流電流稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣的一種高頻電流。

射頻系統(tǒng)由標簽、閱讀器和天線三部分組成。

標簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線進行通信。

閱讀器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標簽信息的設(shè)備。

天線：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。有些系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232和RS4858接口與外部計算機(上位機主系統(tǒng))連接，進行數(shù)據(jù)交換。

系統(tǒng)的基本工作流程：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應電流，射頻卡獲得能量被激活;射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行調(diào)解和解碼然后送到后臺系統(tǒng)進行相關(guān)處理;朱思同根據(jù)邏輯運算判斷改卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)動作。

【RS-485】

RS485是一個定義平衡數(shù)字多點系統(tǒng)中的驅(qū)動器和接收器的電氣特征的標準，該標準由電信行業(yè)協(xié)會和電子工業(yè)聯(lián)盟定義。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓撲結(jié)構(gòu)，在同一總線上最多可以接掛32個節(jié)點。

在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶從多個從機。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來，而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，原因1是共模干擾：RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了，但容易忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7到+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作;當網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口;原因二是EMI的問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道(信號地)，就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。

【Modbus通訊協(xié)議】

Modbus協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其他設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一種通用工業(yè)標準，有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進行集中監(jiān)控。

標準的Modbus口是使用RS-232-C兼容串行接口，它定義了連接口的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗。控制器能直接或經(jīng)由Modem組網(wǎng)。

控制器通信使用主—從技術(shù)，即僅一設(shè)備(主設(shè)備)能初始化傳輸(查詢)。其它設(shè)備(從設(shè)備)根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應反應。典型的主設(shè)備：主機和可編程儀表。典型的從設(shè)備：可編程控制器。

傳輸方式：在ModBus系統(tǒng)中有2種傳輸模式可選擇。這2種傳輸模式與從機PC通信的能力是同等的。選擇時應視所用ModBus主機而定，每個ModBus系統(tǒng)只能使用一種模式，不允許2種模式混用。一種模式是ASCII(美國信息交換碼)，另一種模式是RTU(遠程終端設(shè)備)。

ASCII模式：

地址、功能代碼、數(shù)據(jù)數(shù)量、數(shù)據(jù)1....數(shù)據(jù)n、LRC高字節(jié)、LRC低字節(jié)、回車、換行.....

RTU模式：

地址、功能代碼、數(shù)據(jù)數(shù)量、數(shù)據(jù)1....數(shù)據(jù)n、CRC高字節(jié)、CRC低字節(jié)......

【GPRS】

GPRS是通用分組無線服務(wù)技術(shù)的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，屬于第二代移動通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌且苑獍絹韨鬏?，一次使用者所負擔的費用是以傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上比較便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

GPRS具有充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)、資源利用率高、始終在線、傳輸速率高、資費合理等特點。