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광학세계, 라임솔루션

1부 – IoT 통신 프로토콜의 전체 분석

IoT 기기의 수가 지속적으로 증가함에 따라, 이들 기기 간의 통신이나 연결은 중요한 고려 사항이 되었습니다.통신은 사물 인터넷에서 매우 일반적이고 중요합니다.단거리 무선 전송 기술이든 이동통신 기술이든 사물인터넷의 발전에 영향을 미친다.통신에서는 통신 프로토콜이 특히 중요하며, 통신이나 서비스를 완료하기 위해 두 엔터티가 따라야 하는 규칙과 관례입니다.이 기사에서는 성능, 데이터 속도, 적용 범위, 전력 및 메모리가 서로 다른 여러 가지 사용 가능한 IoT 통신 프로토콜을 소개하며, 각 프로토콜에는 고유한 장점과 다소간 단점이 있습니다.이러한 통신 프로토콜 중 일부는 소형 가전제품에만 적합한 반면, 일부는 대규모 스마트 시티 프로젝트에 사용할 수 있습니다.사물 인터넷의 통신 프로토콜은 두 가지 범주로 나누어집니다. 하나는 액세스 프로토콜이고 다른 하나는 통신 프로토콜입니다.액세스 프로토콜은 일반적으로 서브넷에 있는 장치 간의 네트워킹 및 통신을 담당합니다.통신 프로토콜은 주로 인터넷을 통한 장치의 데이터 교환 및 통신을 담당하는 전통적인 인터넷 TCP/IP 프로토콜에서 실행되는 장치 통신 프로토콜입니다.

1. 장거리 셀룰러 통신

(1)2G/3G/4G 통신 프로토콜은 각각 2세대, 3세대, 4세대 이동통신 시스템 프로토콜을 의미합니다.

(2)NB-IoT

협대역 사물인터넷(NB-iot)은 만물인터넷의 중요한 분야가 되었습니다.

셀룰러 네트워크를 기반으로 구축된 nb-iot는 약 180kHz의 대역폭만 소비하며 GSM, UMTS 또는 LTE 네트워크에 직접 배포할 수 있어 배포 비용을 줄이고 원활한 업그레이드를 수행할 수 있습니다.

Nb-iot는 LPWA(저전력 광역 커버리지) IoT(사물인터넷) 시장에 초점을 맞추고 있으며 전 세계적으로 널리 적용할 수 있는 신흥 기술입니다.

넓은 적용 범위, 많은 연결, 빠른 속도, 저렴한 비용, 낮은 전력 소비 및 우수한 아키텍처의 특징을 가지고 있습니다.

애플리케이션 시나리오: nB-iot 네트워크는 지능형 주차, 지능형 소방, 지능형 물, 지능형 가로등, 공유 자전거 및 지능형 가전제품 등을 포함한 시나리오를 제공합니다.

(3)5G

5세대 이동통신 기술은 최신 세대의 셀룰러 이동통신 기술이다.

5G의 성능 목표는 높은 데이터 전송률, 대기 시간 단축, 에너지 절약, 비용 절감, 시스템 용량 증가 및 대규모 장치 연결입니다.

적용 시나리오: AR/VR, 차량 인터넷, 지능형 제조, 스마트 에너지, 무선 의료, ​​무선 홈 엔터테인먼트, 연결된 UAV, 초고화질/파노라마 라이브 방송, 개인 AI 지원, 스마트 시티.

2. 장거리 비셀룰러 통신

(1)와이파이

지난 몇 년 동안 가정용 WiFi 라우터와 스마트폰의 급속한 인기로 인해 WiFi 프로토콜은 스마트 홈 분야에서도 널리 사용되었습니다. WiFi 프로토콜의 가장 큰 장점은 인터넷에 직접 액세스할 수 있다는 것입니다.

ZigBee와 비교하여 Wi-Fi 프로토콜을 사용하는 스마트 홈 방식은 추가 게이트웨이가 필요하지 않습니다.Bluetooth 프로토콜과 비교하여 휴대폰과 같은 모바일 단말기에 대한 의존성을 제거합니다.

도시의 대중교통, 쇼핑몰 및 기타 공공 장소에서 상업용 Wi-Fi의 적용 범위는 의심할 여지 없이 상업용 Wi-Fi 시나리오의 적용 가능성을 드러낼 것입니다.

(2)지그비

ZigBee는 저속 및 단거리 전송 무선 통신 프로토콜이며 신뢰성이 높은 무선 데이터 전송 네트워크입니다. 주요 특징은 저속, 저전력 소모, 저비용, 다수의 네트워크 노드 지원, 다양한 네트워크 토폴로지 지원입니다. , 복잡성이 낮고 빠르고 안정적이며 안전합니다.

ZigBee 기술은 최근 등장한 새로운 형태의 기술이다.주로 전송을 위해 무선 네트워크에 의존합니다.근거리에서 무선 연결을 수행할 수 있으며 무선 네트워크 통신 기술에 속합니다.

ZigBee 기술의 고유한 장점으로 인해 점차적으로 사물 인터넷 산업의 주류 기술이 되고 산업, 농업, 스마트 홈 및 기타 분야에서 대규모 응용 프로그램을 얻게 됩니다.

(3)로라

LoRa(LongRange, LongRange)는 유사한 기술보다 더 긴 통신 거리를 제공하는 변조 기술입니다. LoRa 게이트웨이, 연기 센서, 수질 모니터링, 적외선 감지, 측위, 삽입 및 기타 널리 사용되는 IoT 제품입니다. LoRa는 협대역 무선 기술로 지리적 위치 도착 시차. LoRa 위치 확인의 적용 시나리오: 스마트 도시 및 교통 모니터링, 계량 및 물류, 농업 위치 확인 모니터링.

3. NFC(근거리무선통신)

(1)RFID

RFID(Radio Frequency Identification)는 Radio Frequency Identification의 약어입니다. 원리는 리더와 태그 사이의 비접촉 데이터 통신으로 대상을 식별하는 목적을 달성하는 것입니다. RFID의 응용 분야는 매우 광범위하며 대표적인 응용 분야로는 동물 칩, 자동차 칩 경보 장치, 출입 통제, 주차 통제, 생산 라인 자동화, 자재 관리. 완전한 RFID 시스템은 리더기, 전자 태그 및 데이터 관리 시스템으로 구성됩니다.

(2)NFC

NFC의 중국어 전체 이름은 근거리 무선 통신 기술(Near Field Communication Technology)입니다.NFC는 비접촉식 RFID(Radio Frequency Identification) 기술을 기반으로 개발되었으며, 무선 상호 연결 기술과 결합되었습니다.우리 일상생활에 점점 더 대중화되고 있는 다양한 전자제품에 대해 매우 안전하고 빠른 통신 방법을 제공합니다.NFC 중국 이름의 '근거리장'은 전자기장 근처의 전파를 의미합니다.

애플리케이션 시나리오: 액세스 제어, 참석, 방문자, 컨퍼런스 로그인, 순찰 및 기타 분야에 사용됩니다.NFC에는 인간-컴퓨터 상호 작용, 기계 대 기계 상호 작용과 같은 기능이 있습니다.

(3)블루투스

Bluetooth 기술은 무선 데이터 및 음성 통신을 위한 개방형 글로벌 사양입니다.고정형 및 모바일 기기의 통신 환경을 구축하기 위한 저가형 근거리 무선접속을 기반으로 한 특수한 근거리 무선기술 접속입니다.

Bluetooth는 휴대폰, PDA, 무선 헤드셋, 노트북 컴퓨터 및 관련 주변 장치를 포함한 많은 장치 간에 무선으로 정보를 교환할 수 있습니다."블루투스" 기술을 사용하면 이동 통신 단말 장치 간의 통신을 효과적으로 단순화할 수 있으며 장치와 인터넷 간의 통신을 성공적으로 단순화하여 데이터 전송이 더 빠르고 효율적이 되며 무선 통신의 길을 넓힐 수 있습니다.

4. 유선통신

(1)USB

USB는 English Universal Serial Bus(Universal Serial Bus)의 약어로, 컴퓨터와 외부 장치 간의 연결 및 통신을 규제하는 데 사용되는 외부 버스 표준입니다.PC 분야에 적용되는 인터페이스 기술입니다.

(2) 직렬 통신 프로토콜

직렬 통신 프로토콜은 시작 비트, 본문 데이터, 검사 비트 및 정지 비트를 포함하는 데이터 패킷의 내용을 지정하는 관련 사양을 나타냅니다.정상적으로 데이터를 보내고 받으려면 양 당사자가 일관된 데이터 패킷 형식에 동의해야 합니다.직렬 통신에서 일반적으로 사용되는 프로토콜에는 RS-232, RS-422 및 RS-485가 있습니다.

시리얼(Serial) 통신은 주변기기와 컴퓨터 간에 데이터가 비트 단위로 전송되는 통신 방식을 말한다.이 통신 방식은 데이터 회선을 적게 사용하므로 장거리 통신에서 통신 비용을 절약할 수 있지만 전송 속도는 병렬 전송에 비해 느립니다.대부분의 컴퓨터(노트북 제외)에는 두 개의 RS-232 직렬 포트가 있습니다.직렬 통신은 또한 기기 및 장비에 일반적으로 사용되는 통신 프로토콜입니다.

(3)이더넷

이더넷은 컴퓨터 LAN 기술입니다. IEEE 802.3 표준은 이더넷의 기술 표준으로, 물리 계층 연결, 전자 신호 및 미디어 액세스 계층 프로토콜의 내용을 포함합니다.

(4)MBus

MBus 원격 검침 시스템(symphonic mbus)은 유럽 표준 2선 2버스로 주로 열량계 및 수량계 시리즈와 같은 소비량 측정 장비에 사용됩니다.


게시 시간: 2021년 9월 7일