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时间:2019-06-21
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1、常见的物联网通信方式随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。一、前言 早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输,解决物物相连,早期多采用有线方式,比如RS323、RS485,考虑设备的位置可随意移动的方便性(有根线太丑了),后期更多的使用无线方式; 随着时代进步和发展,社会
2、逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。二、物联网的发展 最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起: 后来使用了无线,也出现了简单的组网: 在互联网+时代,越来越多的传感器、设备接入互联网,互联网也不单是通过网线传输,引入了空中网、卫星网等,应用的领域也越来越广泛: 三、常见的物联网通信方式 笔者对常用的物联网通
3、信方式进行归纳总结分为四大种类,见下图:1、有线传输 设备之间用物理线直接相连,不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB,这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。 RS232串口:串行通信接口,全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”,是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口;该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定;RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用
4、于20m以内的通信,常用的串口线一般只有1~2米。见图: RS-485总线:在要求通信距离为几十米到上千米时或者有多设备联网需求时,RS232无法满足,因此诞生了RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力,加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,使得传输信号能在千米以外得到恢复,RS-485采用半双工工作方式,可以联网构成分布式系统,用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线,允许最多并联32台驱动器和32台接收器。 USB:通用串行总线,是一个外部总线标准,支持设备的即插即用和热插拔功能,具有传输速度快、使用方便、
5、连接灵活,独立供电等优点。USB用一个4针(USB3.0标准为9针)插头作为标准插头,采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来,最多可以连接127个外部设备,并且不会损失带宽。可连接键盘、鼠标、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、闪存盘、、移动硬盘、外置光驱/软驱、USB网卡、ADSLModem、CableModem、MP3机、手机、数码相机等几乎所有的外部设备。已成功替代串口和并口,并成为个人电脑、智能设备的必配接口之一。2、近距离无线传输 设备之间用无线信号传输信息。主要有无线RF433/315M、蓝牙、Zigbee、Z-ware、IPv6/6Lowpan。 RF433/315M:
6、无线收发模组,采用射频技术,工作在ISM频段(433/315MHz),一般包含发射器和接收器,频率稳定度高,谐波抑制性好,数据传输率1K~128Kbps,采用GFSK的调制方式具有超强的抗干扰能力。应用范围:(1)无线抄表系统(2)无线路灯控制系统(3)铁路通信(4)航模无线遥控(5)无线安防报警(6)家居电器控制(7)工业无线数据采集(8)无线数据传输。低功耗的RF433可在2.1-3.6V电压范围内工作,在1SEC周期轮询唤醒省电模式(Polling mode)下,接收仅仅消耗不到20uA,一节3.6V/3.6A的锂亚电池可工作10年以上。 蓝牙(Bluetooth):使用2.4
7、—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波、基于数据包、有着主从架构的一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。由蓝牙技术联盟(SIG)管理,IEEE将蓝牙技术列为IEEE802.15.1,但如今已不再维持该标准,蓝牙技术拥有一套专利网络,可发放给符合标准的设备。蓝牙使用跳频技术,将传输的数据分割成数据包,通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1MHz。蓝牙4.0使用2MHz间距,可容纳
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