物联网通信方式详解:你了解多少种常见通信协议?
物联网通信方式分类
物联网对于仪表来说,相当于“千里眼和顺风耳”,发挥的是连通仪表等感知终端与云平台应用的桥梁作用,根据传输介质的物理特征,主要分为有线通信和无线通信两种。
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有线通信
有线通信是指利用金属导线、光纤等有形媒介传送信息的技术,其特点为:可靠性高、稳定性高、受限于传输媒介,包括RS-485、RS-232、以太网、M-Bus、PLC等。
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RS-232和RS-485
RS-232是个人计算机上的通讯接口之一,由电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 所制定的异步传输标准接口。
RS-232采取不平衡传输方式,即单端通讯,通信距离虽然理论值是20m左右,但是实际上大约在7-8米。
随着物联网通信技术的发展,由于RS-232接口虽然可以实现点对点通信但无法联网,RS485应运而生。
RS-485采用的是平衡传输,差分传输方式,传输距离理论值是1200m,实际上在300-500左右。支持多站点的传输形式,可同时连接最多128个收发器。
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以太网(Ethernet)
以太网(Ethernet)是目前普遍使用的一种局域网通信技术,可以保证大量数据传输和网络安全。
以太网使用双绞线作为传输媒介,在没有中继的情况下,最远可以覆盖200米的范围,最普及的数据传输速率为100Mb/s。
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M-Bus(Meter Bus)
M-Bus(Meter Bus)——户用仪表总线,专为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计,在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。
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PLC技术
利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。需要注意的是,这项技术只能被应用于电压不会发生变化的近端场景当中。
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无线通信
无线通信是指利用电磁波信号在自由空间中传输的特性进行信息交换的一种通信方式,主要包括Wi-Fi、蓝牙、2G/3G/4G/5G、LoRa、NB-IoT 等。
近距离无线通信
Wi-Fi
数据传输速度飞快,然而伴随速度的提升,耗电量急剧增大,且传输距离也成为难题,长距离传输需要每隔一定距离放一个AP进行桥接,必将大幅提升成本。
蓝牙
蓝牙的耗电情况比Wi-Fi稍微低一些, 而传输速度远不及Wi-Fi。因此一般应用于资产追踪、定位标签以及医疗传感器等场景。
红外通信
红外通信技术利用红外线来传输数据,是一种点对点的传输模式,具有传输距离短,数据安全性高等特点。
远距离无线通信
2G/3G/4G/5G
2G/3G/4G等移动通信技术主要优势是高速数据传输,支持多种网络协议和技术支持适合需要大流量数据传输的场景,便捷性好;
在远距离场景下,如果终端不能解决供电问题,那么需要一种具有更低功耗,覆盖范围更大的技术来满足这个场景下的物联网通信需求,因此LPWAN(低功耗广域网)通信技术应运而生。
NB-IoT
NB-IoT全称为窄带物联网,可以直接部署于LTE网络,良好的兼容性降低了部署的成本。
LoRa
与NB-IoT齐头并进发展的就是LoRa,与之不同的是LoRa技术使用非授权频段。
LoRa是一种低功耗局域网无线标准,低功耗一般很难覆盖远距离,远距离一般功耗高,而LoRa最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。
CET无线自组网
CET首创无线自组网,表计自动组网,省去繁琐的施工布线及通讯配置过程,完全省掉流量费。
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常见的几种通信方式对比
作者:长沙中电国为