物聯網通訊方式掌上資料大全 - 全文

物聯網是當下幾乎所有的技術與計算機、互聯網的結合，實現物體與物體之間；環境以及信息狀態的實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行，也就是說涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯網的範疇，那麼，連接物聯網與計算機、互聯網技術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網連接計算機、互聯網技術的那些通訊方式。

【藍牙】

藍牙（Bluetooth）：是一種無線技術的標準，可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換，在計算機和許多消費市場中已經變得非常重要，這也是可穿戴產品的關鍵，特別是連接到物聯網，新的藍牙低能耗（BLE）或藍牙智能是物聯網應用的重要協議。

比如鼎易鴻基＆萬酷電子這款可穿戴的掃描設備就是利用藍牙來連接的。

使用藍牙智能功能的設備包含了基本射頻收發器，基帶和協議棧的基本數據率和低能量核心配置的藍牙規範版本，藍牙核心規格提供兩個或以上的微微網連接以形成分散式網路，讓特定的設備在這些微微網中自動扮演主從的角色，形成一個小的物聯網傳輸系統。

【WIFI】

WIFI是一種允許電子設備連接到無線區域網（WLAN）的技術，通常使用2．4G UHF和5G SHF ISM射頻頻段。連接到無線區域網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範圍內的設備可以連接上。WIFI連接通常是許多開發人員的明顯選擇，特別是考慮到區域網家庭環境中WIFI的普及。目前，在家庭和企業中使用最常見的WIFI標準是802．11n，其提供了在數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】

載波可通過調製來強制它的某些特徵量仿隨某個信號的特徵值或另一個振蕩的特徵而變化，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：是由振蕩器產生並在通訊通道上傳輸的電波，被調製後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，輸入信號調製到一個高頻載波上，就好像搭乘了一列高鐵或一架飛機一樣，然後在被發射和接收。載波可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脈衝序列），載波受調製后稱為已調信號，它含有調製信號的全波特徵。一般要求正弦載波的頻率遠遠高於調製信號的帶寬，否則會發生混疊，使傳輸信號失真。

通信載波主要應用在電話和數字衛星的信息傳輸。

電力載波：電力載波通信與電信系統有線載波通信在原理上沒什麼區別，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備之間的連接問題。也就是說電力載波是利用現有的電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術，主要應用在智能家居、遠程抄表、遠程路燈的控制。

但是由於電力載波是通過電力線進行數據傳輸的，容易受到干擾。如：電力線本身有阻抗衰減、存在脈衝干擾，載波信號經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台變下，每個台變在配備一個GPRS模塊，將數據傳送至電信局。

【Zigbee】

Zigbee像藍牙一樣具有大量的操作基礎，儘管傳統上在工業環境中也是如此。Zigbee是基於IEEE802．15．4標準的低功耗區域網協議，根據國際標準規定，Zigbee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱（又稱紫蜂協議）來源於蜜蜂的八字舞，其特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率。簡單來說Zigbee是一種高可靠的無數數傳網路，類似於CDMA和GSM網路，Zigbee數傳模塊類似於移動網路基站，通訊距離從標準的75M到幾百米、幾公里、並且支持無線擴展。只要適合用於自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。

【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。可以輻射到空間的電磁頻率，頻率範圍從300KHZ｀300GHZ之間，每秒變化小於1000次的交流電流稱為低頻電流，大於10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣的一種高頻電流。

射頻系統由標籤、閱讀器和天線三部分組成。

標籤（Tag，即射頻卡）：由耦合元件及晶元組成，標籤含有內置天線，用於和射頻天線進行通信。

閱讀器：讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標籤信息的設備。

天線：在標籤和讀取器間傳遞射頻信號。有些系統還通過閱讀器的RS232和RS4858介面與外部計算機（上位機主系統）連接，進行數據交換。

系統的基本工作流程：閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時產生感應電流，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置發送天線發送出去；系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行調解和解碼然後送到後台系統進行相關處理；朱思同根據邏輯運算判斷改卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。

【RS－485】

RS485是一個定義平衡數字多點系統中的驅動器和接收器的電氣特徵的標準，該標準由電信行業協會和電子工業聯盟定義。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現點對點的通信方式，現很少採用，現在多採用的是兩線制接線方式，這種接線方式為匯流排式拓撲結構，在同一匯流排上最多可以接掛32個節點。

在RS485通信網路中一般採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介面的「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介面採用差分方式傳輸信號方式，並不需要相對於某個參照點來檢測信號，系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了，但容易忽視了收發器有一定的共模電壓範圍，RS－485收發器共模電壓範圍為－7到＋12V，只有滿足上述條件，整個網路才能正常工作；當網路線路中共模電壓超出此範圍時就會影響通信的穩定可靠，甚至損壞介面；原因二是EMI的問題：發送驅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，整個匯流排就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。

【Modbus通訊協議】

Modbus協議是應用於電子控制器上的一種通用語言。通過此協議控制器相互之間、控制器經由網路（例如乙太網）和其他設備之間可以通信。它已經成為一種通用工業標準，有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網路，進行集中監控。

標準的Modbus口是使用RS－232－C兼容串列介面，它定義了連介面的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗。控制器能直接或經由Modem組網。

控制器通信使用主—從技術，即僅一設備（主設備）能初始化傳輸（查詢）。其它設備（從設備）根據主設備查詢提供的數據作出相應反應。典型的主設備：主機和可編程儀錶。典型的從設備：可編程式控制制器。

傳輸方式：在ModBus系統中有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（遠程終端設備）。

ASCII模式：

地址、功能代碼、數據數量、數據1．．．．數據n、LRC高位元組、LRC低位元組、回車、換行．．．．．

RTU模式：

地址、功能代碼、數據數量、數據1．．．．數據n、CRC高位元組、CRC低位元組．．．．．．

【GPRS】

GPRS是通用分組無線服務技術的簡稱，它是GSM行動電話用戶可用的一種移動數據業務，屬於第二代移動通信中的數據傳輸技術。GPRS可說是GSM的延續。GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同，是以封包式來傳輸，一次使用者所負擔的費用是以傳輸資料單位計算，並非使用其整個頻道，理論上比較便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

GPRS具有充分利用現有的網路、資源利用率高、始終在線、傳輸速率高、資費合理等特點。

來源電子發燒友

國際智慧城市博覽會現面向全國政府及科研院所徵集演講嘉賓，審核通過，組委會發放邀請公函，免費出席！薈萃智慧力量，展示元素！(智慧城市網）