作者：legahero 一、前言 ??早期的物聯網是指兩個或多個設備之間在近距離內的數據傳輸，解決物物相連，早期多采用有線方式，比如RS323、RS485，考慮設備的位置可隨意移動的方便性（有根線太丑了），后期更多的使用無線方式； ?? 隨著時代進步和發展，社會逐步進入互聯網+，各類傳感器采集數據越來越豐富，大數據應用隨之而來，人們考慮把各類設備直接納入互聯網以方便數據采集、管理以及分析計算。簡而言之，物聯網智能化已經不再局限于小型設備、小網絡階段，而是進入到完整的智能工業化領域，智能物聯網化在大數據、云計算、虛擬現實上步入成熟，并納入互聯網+整個大生態環境。 二、物聯網的發展 ??最早的物聯網只是簡單把兩個設備用信號線連接在一起： 后來使用了無線，也出現了簡單的組網： 在互聯網+時代，越來越多的傳感器、設備接入互聯網，互聯網也不單是通過網線傳輸，引入了空中網、衛星網等，應用的領域也越來越廣泛： 三、常見的物聯網通信方式 1.有線傳輸 ??設備之間用物理線直接相連，不是很方便。主要有電線載波或載頻、同軸線、開關量信號線、RS232串口、RS485、USB，這里只對常用的RS232串口、RS485、USB做介紹。 RS232串口：串行通信接口，全名是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間 串行二進制數據交換接口技術標準”，是電腦與其它設備傳送信息的一種標準接口；該標準規定采用一個25個腳的 DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信 號的電平加以規定；RS-232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內的通信，常用的串口線一般只有1~2米。見圖： RS-485總線：在要求通信距離為幾十米到上千米時或者有多設備聯網需求時，RS232無法滿足，因此誕生了RS-485 串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力,加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，使得傳輸信號能在千米以外得到恢復，RS-485采用半雙工工作方式，可以聯網構成分布式系統，用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線，允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。 ??USB：通用串行總線，是一個外部總線標準，支持設備的即插即用和熱插拔功能,具有傳輸速度快、使用方便、連接靈活，獨立供電等優點。USB用一個4針（USB3.0標準為9針）插頭作為標準插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設連接起來，最多可以連接127個外部設備，并且不會損失帶寬?？蛇B接鍵盤、鼠標、打印機、掃描儀、攝像頭、充電器、閃存盤、、移動硬盤、外置光驅/軟驅、USB網卡、ADSL Modem、Cable Modem 、MP3機、手機、數碼相機等幾乎所有的外部設備。已成功替代串口和并口，并成為個人電腦、智能設備的必配接口之一。 2、近距離無線傳輸 ??設備之間用無線信號傳輸信息。主要有無線RF433/315M、藍牙、Zigbee、Z-ware、IPv6/6Lowpan。 ?? RF433/315M：無線收發模組，采用射頻技術，工作在ISM頻段（433/315MHz），一般包含發射器和接收器，頻率穩定度高，諧波抑制性好，數據傳輸率1K～128Kbps，采用GFSK的調制方式具有超強的抗干擾能力。應用范圍： （1）無線抄表系統 （2）無線路燈控制系統（3）鐵路通信（4）航模無線遙控（5）無線安防報警（6）家居電器控制 （7）工業無線數據采集（8）無線數據傳輸。低功耗的RF433可在2.1-3.6V電壓范圍內工作，在1SEC周期輪詢喚醒省電模式(Polling mode)下，接收僅僅消耗不到20uA，一節3.6V/3.6A的鋰亞電池可工作10年以上。 ??藍牙（Bluetooth）：使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波、基于數據包、有著主從架構的一種無線技術標準，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。由藍牙技術聯盟（SIG）管理，IEEE將藍牙技術列為IEEE 802.15.1，但如今已不再維持該標準，藍牙技術擁有一套專利網絡，可發放給符合標準的設備。藍牙使用跳頻技術，將傳輸的數據分割成數據包，通過79個指定的藍牙頻道分別傳輸數據包。每個頻道的頻寬為1 MHz。藍牙4.0使用2 MHz 間距，可容納40個頻道。質量好的無線藍牙耳機電池可以使用時間一般是2-3年，通常是數周。 ??Zigbee：是基于IEEE802.15.4標準的低速、短距離、低功耗、雙向無線通信技術的局域網通信協議，又稱紫蜂協議。特點是近距離、低復雜度、自組織（自配置、自修復、自管理）、低功耗、低數據速率。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等，其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定，主要用于傳感控制應用(Sensor and Control)?？晒ぷ髟?.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，單點傳輸距離在10-75m的范圍內, ZigBee是可由一個到65535個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，在整個網絡范圍內，每一個ZigBee網絡數傳模塊之間可以相互通信，從標準的75m距離進行無限擴展。ZigBee 節點非常省電，其電池工作時間可以長達6 個月到2 年左右，在休眠模式下可達10 年，下圖是Zigbee的組網圖（該圖來源于網上）： Z-Wave：是由丹麥公司Zensys所一手主導的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網絡的短距離無線通信技術，工作頻帶為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調制方式，數據傳輸速率為9.6 kb~ 40kb/s，信號的有效覆蓋范圍在室內是30m，室外可超過100m，適合于窄寬帶應用場合。Z-Wave采用了動態路由技術，每一個Z-Wave網絡都擁有自己獨立的網絡地址(HomeID);網絡內每個節點的地址(NodeID)，由控制節點(Controller)分配。每個網絡最多容納232個節點(Slave)，包括控制節點在內。Zensys提供Windows開發用的動態庫(Dynamically Linked Library, DLL)，開發者該DLL內的API函數來進行PC軟件設計。通過Z-Wave技術構建的無線網絡，不僅可以通過本網絡設備實現對家電的遙控，甚至可以通過Internet網絡對Z-Wave網絡中的設備進行控制。 ?? IPv6/6Lowpan：基于IPv6的低速無線個域網標準，即IPv6 over IEEE 802.15.4。IEEE 802.15.4標準設計用于開發可以靠電池運行1到5年的緊湊型低功率廉價嵌入式設備(如傳感器)。該標準使用工作在2.4GHz頻段的無線電收發器傳送信息，使用的頻帶與Wi-Fi相同，但其射頻發射功率大約只有Wi-Fi的1%。6LoWPAN的出現使各類低功率無線設備能夠加入IP家庭中，與Wi-Fi、以太網以及其他類型的設備并網；IETF 6LoWPAN技術具有無線低功耗、自組織網絡的特點，是物聯網感知層、無線傳感器網絡的重要技術，ZigBee新一代智能電網標準中SEP2.0已經采用6LoWPAN技術，隨著美國智能電網的部署，6LoWPAN將成為事實標準，全面替代ZigBee標準。 3.傳統互聯網 ??互聯網發展到現在，基本上所有的軟件系統都運行在互聯網基礎上，人們從互聯網上獲取各類數據，進行交流溝通、工作，基本上所有人都知道互聯網，這里只做簡單描述。 ?? WIFI：基于IEEE 802.11標準的無線局域網，可以看作是有線局域網的短距離無線延伸。組建WIFI只需要一個無線AP或是無線路由器就可以，成本較低。 ??以太網：包括標準的以太網（10Mbit/s)、快速以太網（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太網。它們都符合IEEE802.3，IEEE802.3規定了包括物理層的連線、電信號和介質訪問層協議的內容。 4、移動空中網 ??移動無線通信技術發展到現在，移動終端直接接入到互聯網世界，隨著通信資費下降以及3G/4G無線模塊成本下降，由于3G/4G可以很方便直接與互聯網通信，越來越多的設備采用移動網技術。 3G/4G: 第三和第四代移動通信技術，4G是集3G與WLAN于一體，能夠快速高質量地傳輸數據、圖像、音頻、視頻等。4G可以在有線網沒有覆蓋的地方部署，能夠以100Mbps以上的速度下載，能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求，具有不可比擬的優越性。4G移動系統網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。 原文鏈接： (mbbeetchina)