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  • 我们日常生活已经开始离不开即时通讯了,那么,即时通讯到底是指什么软件呢,这里给大家详细介绍一下。主流即时通讯软件有:QQ、百度HI、Skype、Gtalk、FreeEIM、飞鸽传书等。  InstantMessaging(即时通讯、实时...
  • 图1:网络通信协议的四层与WWW协议 TCP/IP 协议族包括一组协议:TCP 和 IP 两种基础协议,邮件传输的 SMTP 协议,超文本传输协议 HTTP、HTTPS,域名系统 DNS 等。 1989 年,蒂姆·伯纳斯-李提出了让学术界进行信息
  • 网络通信协议(互联网协议)

    千次阅读 2019-08-19 15:00:13
    一、操作系统基础 操作系统:(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件...2.1 互联网的本质就是一系列的网络协议 一台硬设有了操作系统,然后装上软件你就可以正常使用了,然而你也只能自己使用 像...

    一、操作系统基础

    操作系统:(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。
    注:计算机(硬件)->OS->应用软件

    二、网络通信原理

    2.1 互联网的本质就是一系列的网络协议

    一台硬设有了操作系统,然后装上软件你就可以正常使用了,然而你也只能自己使用
    像这样,每个人都拥有一台自己的机器,然而彼此孤立。
    在这里插入图片描述
    如何能大家一起玩耍
    在这里插入图片描述
    然而internet为何物?

    其实两台计算机之间通信与两个人打电话之间通信的原理是一样的(中国有很多地区,不同的地区有不同的方言,为了全中国人都可以听懂,大家统一讲普通话)
    在这里插入图片描述
    普通话属于中国国内人与人之间通信的标准,那如果是两个国家的人交流呢?
    在这里插入图片描述
    问题是,你不可能要求一个人/计算机掌握全世界的语言/标准,于是有了世界统一的通信标准:英语
    在这里插入图片描述
    结论:英语成为世界上所有人通信的统一标准,如果把计算机看成分布于世界各地的人,那么连接两台计算机之间的internet实际上就是一系列统一的标准,这些标准称之为互联网协议,互联网的本质就是一系列的协议,总称为“互联网协议”(Internet Protocol Suite)。

    2.2 osi七层协议

    互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
    在这里插入图片描述

    2.3 tcp/ip五层模型讲解

    我们将应用层,表示层,会话层并作应用层,从tcp/ip五层协议的角度来阐述每层的由来与功能,搞清楚了每层的主要协议。就理解了整个互联网通信的原理。首先,用户感知到的只是最上面一层应用层,自上而下每层都依赖于下一层,所以我们从最下一层开始切入,比较好理解。每层都运行特定的协议,越往上越靠近用户,越往下越靠近硬件。

    1>> 物理层

    物理层由来:上面提到,孤立的计算机之间要想一起玩,就必须接入internet,言外之意就是计算机之间必须完成组网。
    在这里插入图片描述
    物理层功能:主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0。

    2>> 数据链路层

    数据链路层由来:单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思?

    数据链路层功能:定义了电信号的分组方式。

    以太网协议:
    早期的时候各个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议ethernet。
    ethernet规定:

    • 一组电信号构成一个数据包,叫做‘帧’
    • 每一数据帧分成:报头head和数据data两部分
    headdata
    源地址、目的地址、数据类型数据包具体内容
    固定18个字节最短46字节,最长1500字节

    mac地址:
    head中包含的源和目标地址由来:ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址。
    mac地址:每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址,长度为48位2进制,通常由12位16进制数表示(前六位是厂商编号,后六位是流水线号)
    在这里插入图片描述
    广播:
    有了mac地址,同一网络内的两台主机就可以通信了(一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址)
    ethernet采用最原始的方式,广播的方式进行通信,即计算机通信基本靠吼。
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    3>>网络层

    网络层由来:有了ethernet、mac地址、广播的发送方式,世界上的计算机就可以彼此通信了,问题是世界范围的互联网是由一个个彼此隔离的小的局域网组成的,那么如果所有的通信都采用以太网的广播方式,那么一台机器发送的包全世界都会收到,这就不仅仅是效率低的问题了,这会是一种灾难!
    在这里插入图片描述
    上图结论:必须找出一种方法来区分哪些计算机属于同一广播域,哪些不是,如果是就采用广播的方式发送,如果不是,就采用路由的方式(向不同广播域/子网分发数据包),mac地址是无法区分的,它只跟厂商有关。

    网络层功能:引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址。

    IP协议:

    • 规定网络地址的协议叫ip协议,它定义的地址称之为ip地址,广泛采用的v4版本即ipv4,它规定网络地址由32位2进制表示
    • 范围0.0.0.0-255.255.255.255
    • 一个ip地址通常写成四段十进制数,例:172.16.10.1

    ip地址分成两部分:

    • 网络部分:标识子网
    • 主机部分:标识主机

    注意:单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类,从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网

    例:172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网

    子网掩码:
    所谓”子网掩码”,就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址,也是一个32位二进制数字,它的网络部分全部为1,主机部分全部为0。比如,IP地址172.16.10.1,如果已知网络部分是前24位,主机部分是后8位,那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000,写成十进制就是255.255.255.0。

    知道”子网掩码”,我们就能判断,任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算(两个数位都为1,运算结果为1,否则为0),然后比较结果是否相同,如果是的话,就表明它们在同一个子网络中,否则就不是。

    比如,已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0,请问它们是否在同一个子网络?两者与子网掩码分别进行AND运算,

    172.16.10.1:10101100.00010000.00001010.000000001

    255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000

    AND运算得网络地址结果:10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0

    172.16.10.2:10101100.00010000.00001010.000000010

    255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000

    AND运算得网络地址结果:10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0

    结果都是172.16.10.0,因此它们在同一个子网络。

    总结一下,IP协议的作用主要有两个,一个是为每一台计算机分配IP地址,另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

    4>>传输层

    传输层的由来:网络层的ip帮我们区分子网,以太网层的mac帮我们找到主机,然后大家使用的都是应用程序,你的电脑上可能同时开启qq,暴风影音,等多个应用程序,那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机,如何标识这台主机上的应用程序,答案就是端口,端口即应用程序与网卡关联的编号。

    传输层功能:建立端口到端口的通信。

    tcp三次握手和四次挥手:
    在这里插入图片描述

    5>>应用层

    应用层由来:用户使用的都是应用程序,均工作于应用层,互联网是开发的,大家都可以开发自己的应用程序,数据多种多样,必须规定好数据的组织形式 。

    应用层功能:规定应用程序的数据格式。

    例:TCP协议可以为各种各样的程序传递数据,比如Email、WWW、FTP等等。那么,必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式,这些应用程序协议就构成了”应用层”。

    6>>socket

    我们知道两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提能能够唯一的标示一个进程,在本地进程通讯中我们可以使用PID来唯一标示一个进程,但PID只在本地唯一,网络中的两个进程PID冲突几率很大,这时候我们需要另辟它径了,我们知道IP层的ip地址可以唯一标示主机,而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程,这样我们可以利用ip地址+协议+端口号唯一标示网络中的一个进程。

    能够唯一标示网络中的进程后,它们就可以利用socket进行通信了,什么是socket呢?我们经常把socket翻译为套接字,socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层,它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。

    在这里插入图片描述

    三、网络通信流程

    五层协议应用(举例)
    应用层HTTP(浏览器)默认端口是80
    传输层TCP协议,需要设置双方的端口
    网络层IP协议,需要设置双方的路由IP(与网络有关)
    数据链路层以太网协议,需要设置双方的mac地址(与网络无关)
    物理层数字信号

    mac地址,也叫硬件地址,与网络无关。比如两台电脑直接通信。
    IP地址基于逻辑,比较灵活,不受硬件限制,也容易记忆。

    四、TCP/IP协议

    由于TCP(传输层)和IP(网络层)非常重要,所以互联网协议又称为TCP/IP协议。

    IP表示:网络地址
    TCP表示:传输控制协议
    UDP表示:用户数据报协议

    TCP建立连接要进行3次握手:

    • 主机A 通过向主机B发送一个含有同步序列号的标志位的数据段给主机B,向主机B请求建立连接,通过这个数据段,主机A告诉主机B两件事:我想要和你通信;你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我?
    • 主机B收到主机A的请求后,用一个带有确认应答(ACK)和同步序列号(SYN)标志位的数据段响应主机A,也告诉主机A两件事:我已经收到你的请求了,你可以传输数据了;你要用序列号作为起始数据段来回应我!
    • 主机A收到这个数据段后,再发送一个确认应答,确认已收到主机B的数据段:“我已收到回复,我现在要开始传输实际数据了”

    TCP断开连接要进行4次:

    • 当主机A完成数据传输后,将控制位FIN置1,提出停止TCP连接的请求
    • 主机B收到FIN后对其作出响应,确认这一方向上的TCP连接将关闭,将ACK置1
    • 由B端再提出反方向的关闭请求,将FIN置1
    • 主机A对主机B的请求进行确认,将ACK置1,双方向的关闭结束

    由TCP的三次握手和四次断开可以看出,TCP使用面向连接的通信方式,大大提高了数据通信的可靠性,使发送数据端和接收端在数据正式传输前就有了交互,为数据正式传输打下了可靠的基础。

    UDP协议:

    • UDP是一个非连接的协议,传输数据之前源端和终端不建立连接,当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端,UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制;在接收端,UDP把每个消息段放在队列中,应用程序每次从队列中读一个消息段。
    • 由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。
    • UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。
    • 吞吐量不受拥挤控制算法的调节,只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。
    • UDP使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的链接状态表(这里面有许多参数)。
    • UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界,因此,应用程序需要选择合适的报文大小。

    我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常,其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包,如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。

    TCP与UDP的区别:

    • 基于连接与无连接;
    • 对系统资源的要求(TCP较多,UDP少);
    • UDP程序结构较简单;
    • 流模式与数据报模式 ;
    • TCP保证数据正确性,UDP可能丢包,TCP保证数据顺序,UDP不保证。

    UDP应用场景:

    • 面向数据报方式
    • 网络数据大多为短消息
    • 拥有大量Client
    • 对数据安全性无特殊要求
    • 网络负担非常重,但对响应速度要求高
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  • 1 “通信”与“通讯”傻傻分得清 传统意义上的“通讯”主要指电话、电报、电传。通讯的“讯”指消息(Message),媒体讯息通过通讯网络从一端传递到另外一端。媒体讯息的内容主要是话音、文字、图片和视频图像。其...

    1  “通信”与“通讯”傻傻分得清

    传统意义上的“通讯”主要指电话、电报、电传。通讯的“讯”指消息(Message),媒体讯息通过通讯网络从一端传递到另外一端。媒体讯息的内容主要是话音、文字、图片和视频图像。其网络的构成主要由电子设备系统和无线电系统构成,传输和处理的信号是模拟的。所以,“通讯”一词应特指采用电报、电话、网络等媒体传输系统实现上述媒体信息传输的过程。“通讯”重在内容形式,因此通讯协议主要集中在ISO七层协议中的应用层。

    “通信”仅指数据通信,即通过计算机网络系统和数据通信系统实现数据的端到端传输。通信的“信”指的是信息(Information),信息的载体是二进制的数据,数据则是可以用来表达传统媒体形式的信息,如声音、图像、动画等。“通信”重在传输手段或使用方式,从这个角度,“通信”的概念包括了信息“传输”。因此通信协议主要集中在ISO七层协议中的物理层、数据链路层、网络层和传输层。

    在物联网应用中,通信技术包括Wi-Fi、RFID、NFC、ZigBee、Bluetooth、LoRa、NB-IoT、GSM、GPRS、3/4/5G网络、Ethernet、RS232、RS485、USB等。

    相关的通信协议(协议栈、技术标准)包括Wi-Fi(IEEE 802.11b)、RFID、NFC、ZigBee、Bluetooth、LoRa、NB-IoT、CDMA/TDMA、TCP/IP、WCDMA、TD-SCDMA、TD-LTE、FDD-LTE、TCP/IP、HTTP等。注:3GPP将5G技术标准制定分为两个阶段,原计划中第一阶段的标准将在2018年底作为R15的一部分公布,将仅针对NR。第二阶段的标准将在2019年底作为R16的一部分,包括整个5G架构(包括核心网络)。

    物联网技术框架体系中所使用到的通讯协议主要有:AMQP、JMS、REST、HTTP/HTTPS、COAP、DDS 、MQTT等。

    2 通讯协议

    2.1  HTTP/HTTPS

    一、HTTP

    HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。

    HTTP协议的主要特点可概括如下:

    (1)支持客户/服务器模式。

    (2)简单快速。客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。

    (3)灵活。HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

    (4)无连接。无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

    (5)无状态。HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

    二、HTTPS

    HTTPS(Hypertext TransferProtocol over Secure Socket Layer,基于SSL的HTTP协议)使用了HTTP协议,但HTTPS使用不同于HTTP协议的默认端口及一个加密、身份验证层(HTTP与TCP之间)。这个协议的最初研发由网景公司进行,提供了身份验证与加密通信方法,现在它被广泛用于互联网上安全敏感的通信。

    客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤,如图所示。

    (1)客户使用https的URL访问Web服务器,要求与Web服务器建立SSL连接。

    (2)Web服务器收到客户端请求后,会将网站的证书信息(证书中包含公钥)传送一份给客户端。

    (3)客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL连接的安全等级,也就是信息加密的等级。

    (4)客户端的浏览器根据双方同意的安全等级,建立会话密钥,然后利用网站的公钥将会话密钥加密,并传送给网站。

    (5)Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。

    (6)Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。

    2.2  WebService/REST

    首先说明下,WebService和REST都不是一种协议,他们是基于HTTP/HTTPS的一种技术方式或风格,之所以放在这里,是因为在物联网应用服务对外接口方式常采用WebService和RESTful API。

     

    一、WebService

    WebService是一种跨编程语言和跨操作系统平台的远程调用技术。

    XML+XSD,SOAP和WSDL就是构成WebService平台的三大技术。

    (1)XML+XSD

    WebService采用HTTP协议传输数据,采用XML格式封装数据(即XML中说明调用远程服务对象的哪个方法,传递的参数是什么,以及服务对象的返回结果是什么)。XML是WebService平台中表示数据的格式。除了易于建立和易于分析外,XML主要的优点在于它既是平台无关的,又是厂商无关的。无关性是比技术优越性更重要的:软件厂商是不会选择一个由竞争对手所发明的技术的。

    XML解决了数据表示的问题,但它没有定义一套标准的数据类型,更没有说怎么去扩展这套数据类型。例如,整形数到底代表什么?16位,32位,64位?这些细节对实现互操作性很重要。XML Schema(XSD)就是专门解决这个问题的一套标准。它定义了一套标准的数据类型,并给出了一种语言来扩展这套数据类型。WebService平台就是用XSD来作为其数据类型系统的。当你用某种语言(如VB.NET或C#)来构造一个Web service时,为了符合WebService标准,所有你使用的数据类型都必须被转换为XSD类型。你用的工具可能已经自动帮你完成了这个转换,但你很可能会根据你的需要修改一下转换过程。

    (2)SOAP

    WebService通过HTTP协议发送请求和接收结果时,发送的请求内容和结果内容都采用XML格式封装,并增加了一些特定的HTTP消息头,以说明HTTP消息的内容格式,这些特定的HTTP消息头和XML内容格式就是SOAP协议。SOAP提供了标准的RPC方法来调用Web Service。

    SOAP协议 = HTTP协议 + XML数据格式

    SOAP协议定义了SOAP消息的格式,SOAP协议是基于HTTP协议的,SOAP也是基于XML和XSD的,XML是SOAP的数据编码方式。打个比喻:HTTP就是普通公路,XML就是中间的绿色隔离带和两边的防护栏,SOAP就是普通公路经过加隔离带和防护栏改造过的高速公路。

    (3)WSDL

    好比我们去商店买东西,首先要知道商店里有什么东西可买,然后再来购买,商家的做法就是张贴广告海报。 WebService也一样,WebService客户端要调用一个WebService服务,首先要有知道这个服务的地址在哪,以及这个服务里有什么方法可以调用,所以,WebService务器端首先要通过一个WSDL文件来说明自己家里有啥服务可以对外调用,服务是什么(服务中有哪些方法,方法接受的参数是什么,返回值是什么),服务的网络地址用哪个url地址表示,服务通过什么方式来调用。

    WSDL(Web Services Description Language)就是这样一个基于XML的语言,用于描述Web Service及其函数、参数和返回值。它是WebService客户端和服务器端都能理解的标准格式。因为是基于XML的,所以WSDL既是机器可阅读的,又是人可阅读的,这将是一个很大的好处。一些最新的开发工具既能根据你的Web service生成WSDL文档,又能导入WSDL文档,生成调用相应WebService的代理类代码。

    WSDL文件保存在Web服务器上,通过一个url地址就可以访问到它。客户端要调用一个WebService服务之前,要知道该服务的WSDL文件的地址。WebService服务提供商可以通过两种方式来暴露它的WSDL文件地址:1.注册到UDDI服务器,以便被人查找;2.直接告诉给客户端调用者。

    二、REST

    REST (Representational State Transfer),表征状态转换,是基于HTTP 协议开发的一种通信风格,目前还不是标准。

    适用范围:REST/HTTP 主要为了简化互联网中的系统架构,快速实现客户端和服务器之间交互的松耦合,降低了客户端和服务器之间的交互延迟。因此适合在物联网的应用层面,通过REST 开放物联网中资源,实现服务被其他应用所调用。它有以下特点:

    (1)REST 指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是RESTful;

    (2)客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的;

    (3)在服务器端,应用程序状态和功能可以分为各种资源,它向客户端公开。资源的例子有:应用程序对象、数据库记录、算法等等。每个资源都使用URI (Universal Resource Identifier) 得到一个惟一的地址。所有资源都共享统一的界面,以便在客户端和服务器之间传输状态;

    (4)使用的是标准的HTTP方法,比如GET、PUT、POST 和DELETE。

    REST是互联网中服务调用API 封装风格,物联网中数据采集到物联网应用系统中,在物联网应用系统中,可以通过开放RESTAPI的方式,把数据服务开放出去,被互联网中其他应用所调用。

    2.3  CoAP 协议

    CoAP (Constrained Application Protocol),受限应用协议,应用于无线传感网中协议。

    适用范围:CoAP 是简化了HTTP 协议的RESTfulAPI,CoAP 是6LowPAN 协议栈中的应用层协议,它适用于在资源受限的通信的IP 网络。它有以下特点:

    (1)报头压缩。CoAP 包含一个紧凑的二进制报头和扩展报头。它只有短短的4B 的基本报头,基本报头后面跟扩展选项。一个典型的请求报头为10~20B。

    (2)方法和URIs。为了实现客户端访问服务器上的资源,CoAP 支持GET、PUT、POST 和DELETE 等方法。CoAP 还支持URIs,这是Web 架构的主要特点。

    (3)传输层使用UDP 协议。CoAP 协议是建立在UDP 协议之上,以减少开销和支持组播功能。它也支持一个简单的停止和等待的可靠性传输机制。

    (4)支持异步通信。HTTP 对M2M(Machine-to-Machine)通信不适用,这是由于事务总是由客户端发起。而CoAP 协议支持异步通信,这对M2M 通信应用来说是常见的休眠/唤醒机制。

    (5)支持资源发现。为了自主的发现和使用资源,它支持内置的资源发现格式,用于发现设备上的资源列表,或者用于设备向服务目录公告自己的资源。它支持RFC5785 中的格式,在CoRE 中用/.well—known/core 的路径表示资源描述。

    (6)支持缓存。CoAP 协议支持资源描述的缓存以优化其性能。

     

    CoAP协议主要实现:

    (1)libcoap(C 语言实现)

    (2)Californium(java 语言实现)

    另外,CoAP 和6LowPan,这分别是应用层协议和网络适配层协议,其目标是解决设备直接连接到IP 网络,也就是IP 技术应用到设备之间、互联网与设备之间的通信需求。因为IPV6 技术带来巨大寻址空间,不光解决了未来巨量设备和资源的标识问题,互联网上应用可以直接访问支持IPV6 的设备,而不需要额外的网关。

    2.4  MQTT 协议(低带宽)

    MQTT (Message Queuing Telemetry Transport ),消息队列遥测传输,由IBM 开发的即时通讯协议,相比来说比较适合物联网场景的通讯协议。MQTT 协议采用发布/订阅模式,所有的物联网终端都通过TCP 连接到云端,云端通过主题的方式管理各个设备关注的通讯内容,负责将设备与设备之间消息的转发。

    MQTT 在协议设计时就考虑到不同设备的计算性能的差异,所以所有的协议都是采用二进制格式编解码,并且编解码格式都非常易于开发和实现。最小的数据包只有2个字节,对于低功耗低速网络也有很好的适应性。有非常完善的QOS 机制,根据业务场景可以选择最多一次、至少一次、刚好一次三种消息送达模式。运行在TCP 协议之上,同时支持TLS(TCP+SSL)协议,并且由于所有数据通信都经过云端,安全性得到了较好地保障。

    适用范围:在低带宽、不可靠的网络下提供基于云平台的远程设备的数据传输和监控。

    它具有以下特点:

    (1)使用基于代理的发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布;

    (2)使用TCP/IP 提供网络连接;

    (3)小型传输,开销很小(固定长度的头部是2 字节),协议交换最小化,以降低网络流量;

    (4)支持QoS,有三种消息发布服务质量:“至多一次”, “至少一次”, “只有一次”。

    协议主要实现和应用:

    (1)已经有PHP,JAVA,Python,C,C#等多个语言版本的协议框架;

    (2)IBM Bluemix 的一个重要部分是其IoTFoundation 服务,这是一项基于云的MQTT实例;

    (3)移动应用程序也早就开始使用MQTT,如Facebook Messenger 和com 等。

    另外,MQTT 协议一般适用于设备数据采集到端(Device→Server,Device→Gateway),集中星型网络架构(hub-and-spoke),不适用设备与设备之间通信,设备控制能力弱,另外实时性较差,一般都在秒级。

    2.5  DDS 协议(高可靠性、实时)

    DDS(Data Distribution Service for Real-Time Systems),面向实时系统的数据分布服务,这是大名鼎鼎的OMG 组织提出的协议,其权威性应该能证明该协议的未来应用前景。

    适用范围:分布式高可靠性、实时传输设备数据通信。目前DDS 已经广泛应用于国防、民航、工业控制等领域。

    它具有以下特点:

    (1)以数据为中心;

    (2)使用无代理的发布/订阅消息模式,点对点、点对多、多对多;

    (3)提供多大21 种QoS服务质量策略。

    协议主要实现:

    (1)OpenDDS 是一个开源的C++ 实现;

    (2)OpenSplice DDS;

    另外,DDS很好地支持设备之间的数据分发和设备控制,设备和云端的数据传输,同时DDS的数据分发的实时效率非常高,能做到秒级内同时分发百万条消息到众多设备。DDS在服务质量(QoS)上提供非常多的保障途径,这也是它适用于国防军事、工业控制这些高可靠性、可安全性应用领域的原因。但这些应用都工作在有线网络下,在无线网络,特别是资源受限的情况下,没有见到过实施案例。

    2.6  AMQP 协议(互操作性)

    AMQP(Advanced Message Queuing Protocol),先进消息队列协议,这是OASIS 组织提出的,该组织曾提出OSLC(Open Source Lifecyle)标准,用于业务系统例如PLM,ERP,MES等进行数据交换。

    适用范围:最早应用于金融系统之间的交易消息传递,在物联网应用中,主要适用于移动手持设备与后台数据中心的通信和分析。

    它有以下特点:

    (1)Wire 级的协议,它描述了在网络上传输的数据的格式,以字节为流;

    (2)面向消息、队列、路由(包括点对点和发布/订阅)、可靠性、安全;

    协议实现:

    (1)Erlang 中的实现有RabbitMQ

    (2)AMQP 的开源实现,用C 语言编写OpenAMQ

    (3)Apache Qpid

    (4)stormMQ

    2.7  XMPP 协议(即时通信)

    XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)可扩展通讯和表示协议,XMPP的前身是Jabber,一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF 国际标准组织完成了标准化工作。

    适用范围:即时通信的应用程序,还能用在网络管理、内容供稿、协同工具、档案共享、游戏、远端系统监控等。

    它有以下特点:

    (1)客户机/服务器通信模式;

    (2)分布式网络;

    (3)简单的客户端,将大多数工作放在服务器端进行;

    (4)标准通用标记语言的子集XML的数据格式。

    另外,XMPP 是基于XML 的协议,由于其开放性和易用性,在互联网及时通讯应用中运用广泛。相对HTTP,XMPP 在通讯的业务流程上是更适合物联网系统的,开发者不用花太多心思去解决设备通讯时的业务通讯流程,相对开发成本会更低。但是HTTP 协议中的安全性以及计算资源消耗的硬伤并没有得到本质的解决。

    2.8  JMS (JavaMessage Service)

    JMS (Java Message Service),JAVA 消息服务,这是JAVA 平台中著名的消息队列协议。

    Java 消息服务(Java Message Service)应用程序接口,是一个Java 平台中关于面向消息中间件(MOM)的API,用于在两个应用程序之间,或分布式系统中发送消息,进行异步通信。Java 消息服务是一个与具体平台无关的API,绝大多数MOM 提供商都对JMS 提供支持。

    JMS 是一种与厂商无关的API,用来访问消息收发系统消息,它类似于JDBC(Java DatabaseConnectivity)。这里,JDBC 是可以用来访问许多不同关系数据库的API,而JMS则提供同样与厂商无关的访问方法,以访问消息收发服务。许多厂商都支持JMS,包括IBM的MQSeries、BEA 的Weblogic JMS service 和Progress 的SonicMQ。JMS能够通过消息收发服务(有时称为消息中介程序或路由器)从一个JMS 客户机向另一个JMS 客户机发送消息。消息是JMS 中的一种类型对象,由两部分组成:报头和消息主体。报头由路由信息以及有关该消息的元数据组成。消息主体则携带着应用程序的数据或有效负载。根据有效负载的类型来划分,可以将消息分为几种类型,它们分别携带:简单文本(TextMessage)、可序列化的对象(ObjectMessage)、属性集合(MapMessage)、字节流(BytesMessage)、原始值流(StreamMessage),还有无有效负载的消息(Message)。

    2.9 通讯协议比较

     

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  • 网络通信原理_互联网通信协议

    千次阅读 2019-05-23 18:19:02
    互联网协议的功能:定义计算机如何接入Internet,以及接入internet的计算机通信的标准。 互联网协议按照功能不同分为tcp/ip四层或tcp/ip五层或osi七层: 用户接触的是最上面的应用层,越往下越接近硬件。 每层...

    网络通信原理

    Internet实际上就是统一的标准,称为互联网协议(Internet Protocol Suite)。

    互联网协议的功能:定义计算机如何接入Internet,以及接入internet的计算机通信的标准。

    互联网协议按照功能不同分为tcp/ip四层tcp/ip五层osi七层 :

    用户接触的是最上面的应用层,越往下越接近硬件。

    每层运行常见物理设备 :

    开放系统互连参考模型——七层模型

    开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI)是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型,为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从低到高分别是:物理层数据链路层网络层传输层、会话层、表示层应用层(物数网传会表应)

    物理层

    物理层(Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,功能的和规范的特性。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。

    简单理解:硬件基础,包括网卡、光纤等;主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0 。

    数据链路层

    数据链路层由来:单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思

    数据链路层的功能:定义了电信号的分组方式(以太网协议、mac地址、广播 )

    数据链路层实现的三大功能分别为:(1) 封装成帧(2) 透明传输(3) 差错控制

    网络层

    作用:提供路由和寻址的功能,使两终端系统能够互连且决定最佳路径,并具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。相当于发送邮件时需要地址一般重要。由于TCP/IP协议体系中的网络层功能由IP协议规定和实现,故又称IP层。

    传输层

    传输层的主要功能: 为端到端连接提供可靠的传输服务,为端到端连接提供流量控制,差错控制,服务质量(Quality of Service,QoS)等管理服务,具有传输层功能的协议:TCP 、SPX 、NetBIOS

    会话层

    会话层(Session Layer)负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接。 主要为两个会话层实体进行会话(Session),而进行的对话连接的管理服务。

    表达层

    表达层(Presentation Layer)把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。 为不同终端的上层用户提供数据和信息正确的语法表示变换方法。如文本文件ASCII格式和EBCDIC,用于表示数字的1S或2S补码表示形式。

    应用层

    应用层(Application Layer)提供为应用软件而设的接口,以设置与另一应用软件之间的通信。例如: HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。

    TCP/IP五层模型

    五层模型实际上把OSI七层简化:将应用层、表示层和会话层 合并为应用层

    TCP/IP协议体系四层模型

    TCP/IP体系结构的优点:

    1. 结构简化,7层变成4层,但是功能没有减少

    2. 每一层独立有联系,独立是指那一层出现问题不会影响到其它层的工作,联系是因为上层又使用下层协议提供的服务。

    1、数据链路层

    功能:实现了网卡接口的网络驱动程序,以处理数据在物理媒介(如以太网、令牌环等)上的传输。

    常用协议:

    (1)ARP(地址解析协议):它实现IP地址到物理地址(通常是MAC地址,通俗的理解就是网卡地址)的转换。

    (2)RARP(逆地址解析协议):顾名思义,它和ARP是相反的,它是实现从物理地址到IP地址的转换。

    那有人就会问它们的用途是什么呢???

    ARP用途:网络层使用IP地址寻找一台机器,而数据链路层则是使用物理地址寻找一台机器,因此网络层必须先将目标机器的IP地址转化成物理地址,才能使用数据链路层提供的服务。

    RARP用途:RARP协议仅用于网络上的某些无盘工作站,因为缺少储存设备,无盘工作站无法记录自己的IP地址,然而通过RARP就可以看到从物理地址到IP地址的映射。

    2、网络层

    功能:实现数据包的选路和转发。

    常用协议:

    (1)IP协议(英特网协议)据数据包的目的IP地址来决定如何将它发送给目标主机。如果数据包不能直接发送给目标主机,那么IP协议为它寻找一个合适的下一跳路由器,将数据包交给路由器来转发,多次之后数据包将到达目标主机,或者因发送失败而被丢弃。

    (2)ICMP协议是网络层的另一个重要协议,它是IP协议的重要补充,主要用于检测网络连接。

    8位类型:将ICMP报文分为两大类:一类是差错报文,比如目标不可达(类型值为3)和重定向(类型值为5);另一类是查询报文,用来查询网络信息。

    有的ICMP报文还用8位代码字段细分不同的条件。比如代码值0表示网络重定向,代码值1表示主机重定向。

    16位校验和:对整个报文(包括头部和内容部分)进行循环冗余校验(CRC)。

    注意:ICMP协议并非严格意义上的网络层协议,因为它使用了处于同一层的IP协议提供的服务,而一般来说,上层协议使用下层协议提供的服务。

    3、传输层

    功能:为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。与网络层使用的逐跳通信方式不同,传输层只关心通信的起始端和目的端,而不在乎数据包的中转过程。

    主要协议:

    (1)TCP协议(传输控制协议):为应用层提供可靠的、面向连接的和流式服务。

    (2)UDP协议(用户数据报协议):为应用层提供不可靠的、无连接的和数据报服务。(TCP和UDP协议的详解和区别将在下一篇详讲)

    (3)SCTP协议(流控制传输协议)它是为在英特网上传输电话信号而设计的,这里不再细说。

    4、应用层

    功能:负责处理应用程序的逻辑,比如文件传输,名称查询和网络管理等。

    注意:数据链路层、网络层、传输层复制处理网络通信 细节,所以这些部分必须稳定且高效,因此它们都在内核空间实现(如上图二),而应用层在用户空间中实现,因为它负责众多逻辑,在内核中实现的话,则会使内核变得非常庞大。也有少数服务器程序是在内核中实现,这样代码就不用在用户空间和内核空间中来回切换(主要是数据的复制)提高了工作效率。

    常用协议:

    (1)OSPF(开放最短路径优先)协议:是一种动态路由更新协议,用于路由器之间的通信,以告知对方各自的路由信息。

    (2)DNS(域名服务)协议:提供机器域名到IP地址的转换。

    (3)telnet协议是一种远程登陆协议,使我们能在本地完成远程任务。

    (4)HTTP协议(超文本传输协议)是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议,常基于TCP的连接方式。

    数据传输过程

    数据封装以后:

    一个数据从一台主机应用程序上发出后,传输层根据协议选择传输方式,如选择TCP协议,则在数据前面加上自己的头部,到达网络层后,网络层又选择协议,再加上自己的头部信息交给下一层,再到数据链路层后加上以太网头部后成为一个以太网帧,经过路由转发,到达目标主机后有一层层的根据头部信息选择协议,然后去掉各自的头部,一层层的交给上一层,最终到达目标主机的应用程序上。

    通信原理之TCP/IP基本概念 (二)

    一、为什么会有TCP/IP协议

          在世界上各地,各种各样的电脑运行着各自不同的操作系统为大家服务,这些电脑在表达同一种信息的时候所使用的方法是千差万别。就好像圣经中上帝打乱了各地人的口音,让他们无法合作一样。计算机使用者意识到,计算机只是单兵作战并不会发挥太大的作用。只有把它们联合起来,电脑才会发挥出它最大的潜力。于是人们就想方设法的用电线把电脑连接到了一起。

         但是简单的连到一起是远远不够的,就好像语言不同的两个人互相见了面,完全不能交流信息。因而他们需要定义一些共通的东西来进行交流,TCP/IP就是为此而生。TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议,IMCP协议,TCP协议,以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。电脑有了这些,就好像学会了外语一样,就可以和其他的计算机终端做自由的交流了。

    二、TCP/IP协议分层

          提到协议分层,我们很容易联想到ISO-OSI的七层协议经典架构,但是TCP/IP协议族的结构则稍有不同。如图所示

          TCP/IP协议族按照层次由上到下,层层包装。最上面的就是应用层了,这里面有http,ftp,等等我们熟悉的协议。而第二层则是传输层,著名的TCP和UDP协议就在这个层次(不要告诉我你没用过udp玩星际)。第三层是网络层,IP协议就在这里,它负责对数据加上IP地址和其他的数据(后面会讲到)以确定传输的目标。第四层是叫数据链路层,这个层次为待传送的数据加入一个以太网协议头,并进行CRC编码,为最后的数据传输做准备。再往下则是硬件层次了,负责网络的传输,这个层次的定义包括网线的制式,网卡的定义等等(这些我们就不用关心了,我们也不做网卡),所以有些书并不把这个层次放在tcp/ip协议族里面,因为它几乎和tcp/ip协议的编写者没有任何的关系。发送协议的主机从上自下将数据按照协议封装,而接收数据的主机则按照协议从得到的数据包解开,最后拿到需要的数据。这种结构非常有栈的味道,所以某些文章也把tcp/ip协议族称为tcp/ip协议栈。

    三、一些基本的常识

           在学习协议之前,我们应该具备一些基本知识。

    • 1、互联网地址(ip地址)

      网络上每一个节点都必须有一个独立的Internet地址(也叫做IP地址)。现在,通常使用的IP地址是一个32bit的数字,也就是我们常说的IPv4标准,这32bit的数字分成四组,也就是常见的255.255.255.255的样式。IPv4标准上,地址被分为五类,我们常用的是B类地址。具体的分类请参考其他文档。需要注意的是IP地址是网络号+主机号的组合,这非常重要。

    • 2、域名系统

      域名系统是一个分布的数据库,它提供将主机名(就是网址啦)转换成IP地址的服务。

    • 3、RFC

      RFC是什么?RFC就是tcp/ip协议的标准文档,在这里我们可以看到RFC那长长的定义列表,现在它一共有4000多个协议的定义,当然,我们所要学习的,也就是那么十几个协议而已。

    • 4、端口号(port)

      注意,这个号码是用在TCP,UDP上的一个逻辑号码,并不是一个硬件端口,我们平时说把某某端口封掉了,也只是在IP层次把带有这个号码的IP包给过滤掉了而已。

    • 5、应用编程接口

      现在常用的编程接口有socket和TLI。而前面的有时候也叫做“Berkeley socket”,可见Berkeley对于网络的发展有多大的贡献。

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    本文主要是给大家梳理一下目前市面上常用的一些无线通讯协议标准,帮助大家了解一下不同的无线网络技术由来和各自特点。
    首先说一下IEEE 802.15.4,IEEE 802.15.4是一种技术标准,目前常用的无线通讯协议大多数是在802.15.4标准规定的底层协议基础上,开发的上层协议而演变出来的,它规定了低速率无线个域网 (LR-WPAN)的物理层和媒体访问控制 ,并由IEEE 802.15工作组维护,该工作组在2003年定义了该标准。它是Zigbee的基础,另外像诸如 ISA100.11a ,WirelessHART , WIA-PA , 6LoWPAN 和SNAP规范,每个标准规范都是通过开发IEEE 802.15.4中未定义的上层进一步扩展了标准。类似于以上几种协议标准,Lora是基于IEEE802.15.4g标准进行了上层标准的扩展定义,而IEEE802.15.4g是在IEEE802.15.4基础上对物理层和MAC层做了调整。除此之外wifi是基于IEEE802.11b标准创建的一种无线局域网技术,通常使用2.4G UHF或者5G SHF ISM射频频段。IEEE 802.15.1是由 IEEE 制定的一种蓝牙无线通信规范标准,应用于无线个人区域网(WPAN)。可以说原版IEEE802.15.1来源于蓝牙规范并与蓝牙1.1完全兼容使用。
    接下来我们详细说一下目前在工业物联网和消费电子领域应用比较广泛的几种无线技术,有ZigBee、WirelessHart、WIA-PA、Lora、WiFi、蓝牙bluetooth、NB-IOT、BeeLPW-T。
    ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。在工业领域的典型应用是中国油气田生产物联网自动化采集控制设备规范中明确物理层、链路层、网络层采用ZigBee通讯协议,应用层通讯采用A11-GRM通讯协议。
    WirelessHART是第一个专门为过程工业而设计的开放的可互操作的无线通讯标准,满足了工业工厂对于可靠、强劲、安全的无线通讯方式的迫切需求。作为HART7技术规范的一部分,除了保持现有HART设备、命令和工具的能力,它增加了HART协议的无线能力。国际电工委员会于2010年4月批准发布了完全国际化的WirelessHART标准IEC 62591(Ed.1.0),是第一个过程自动化领域的无线传感器网络国际标准。该网络同样使用运行在2.4GHz频段上的无线电IEEE802.15.4标准,采用直接序列扩频(DSSS)、通信安全与可靠的信道跳频、时分多址同步、网络上设备间延控通信等技术,WirelessHART标准协议主要应用于工厂自动化领域和过程自动化领域,弥补了高可靠、低功耗及低成本的工业无线通信市场的空缺。典型应用以Emerson为例,从2010年就已经开始供应WirelessHART兼容产品,从压力、流量、液位、温度、振动、pH测量等各类仪表变送器到网关节点等,逐渐有了品类齐全的无线类工业仪表产品系列。
    WIA-PA标准是具有我国自主知识产权、符合我国工业应用国情的一种无线标准体系,2008年10月,该规范获得了国际电工委员会(IEC)全体成员国96%的投票,成为与Wireless HART被同时承认的两个国际标准化文件之一。WIA-PA同样基于IEEE802.15.4标准,通讯速率250kbps,频段2.4GHz,工业室内通讯距离200m,室外环境可达800m,数据可靠性大于99%,自适应跳频技术,避免干扰,冗余路由技术,自组织修复网络。同时支持HART命令,兼容WirelessHART标准。典型应用是中科院沈阳自动化研究所提供技术支持参与合作的在国内辽河油田、吉林油田、大庆油田、新疆油田等现场的远程油井监测控制系统。
    LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线协议,基于IEEE 802.15.4g标准,它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,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。Lora的工作频率在ISM 频段,包括433、868、915 MHz。
    WiFi俗称无线宽带,又叫802.11b标准,工作在2.4GHz或者5GHz频段,最高传输速率能达到11Mbps,网络覆盖范围最高可达300m,适合办公室和楼内区域使用。由于WiFi技术在结构上与以太网完全一致,所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中,也能够将已有的宽带业务集成到WLAN中,这样,就可以利用已有的宽带有线接入资源,迅速地部署WLAN网络,形成无缝覆盖。
    蓝牙是一种短距离无线通信的技术规范,它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线线缆连接。在制定蓝牙规范之初,就建立了统一全球的目标,向全球公开发布工作频段为全球统一开放的2.4GHz工业、科学和医学(ISM)频段。从目前的应用看,蓝牙体积小、功率低,其应用早已不局限于计算机外设,可以集成到任何数字设备中,尤其是对数据传输速率要求不高的移动设备。蓝牙有几大特点,一是全球范围适用,无需申请许可证,二是同时可传输语音和数据,三是可以建立临时性对等连接,四是具有很好的抗干扰能力。
    窄带物联网(NB-IOT)是国际移动通信标准化组织为了应对日渐强烈的物联网需求,制订的一个新的蜂窝物联网的标准(CIOT),这个新标准要实现超强覆盖、超低功耗、超低成本、超大连接。NB-IOT是一个空中接口标准,主要是用在终端与基站之间的约定,包括物理层和数据链路层的一些设计规定。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
    BeeLPW-T是必创科技聚焦工业场景应用,基于IEEE802.15.4标准自主开发的一种无线通信协议,具有同步精度高、功耗低、网络自恢复等优点。大容量的同步网络节点数量和多跳能力,可为工业现场的网络覆盖及节点架设提供强大的网络协议支撑。该协议具有的天然物联网基因,能以更优的功耗将传感器的感知层数据传输至云端,较往代产品效率提高近四倍。
    1、更高速灵敏的反馈
    基于高精度的网络同步性能,所有设备可以工作在最优的功耗状态下,保持全网秒级的响应速度,可以满足绝大多数尤其是具有边缘计算能力低功耗设备的需求。
    2、更丰富的应用方式
    同步网络下的节点,真正实现协同工作,赋予数据在无线应用中时间的属性,无论星型,树状等网络模式,均可满足各种设备密度、覆盖距离的应用要求。
    3、更低的维护成本
    协议可以随意切换周期采样及大数据采集状态 ,针对不同工况及应用需要,兼容有线状态分析系统的采集需求;时间同步及低功耗设计,在确保网络运行精准的同时,降低了设备的无效工作时间,使得设备整体更加简练、高效。更低的功耗,可改善设备的维护周期,降低维护难度和平均维护成本,为客户提供一个安心可靠并几近无感的防护体验。

    最后附表总结一下几种典型无线技术标准的特点区别:

    NB-IOT	LoRa	Zigbee	WIFI	bluetooth	BeeLPW-T	WIAPA
    

    组网方式 基于现有蜂窝组网 基于LoRa网关 基于Zigbee网关 基于无线路由器 基于蓝牙Mesh网关 基于BeeLPW-T网关 基于WIA-PA网关
    网络部署方式 节点 节点+网关
    受现场遮挡影响 节点+网关 节点+路由器 节点-节点 节点+中继+网关 节点+中继+网关
    传输距离 远距离,基站覆盖10公里以上 远距离,可达十几公里 短距离
    10-100m 短距离50米 10米 不含中继200m 不含中继200m
    单网接入节点容量 约20万 理论约6万,实际500-5000 理论6万,一般200-500个 约50个 理论6万 理论5000通道 理论6万,一般200-500个
    电池续航 理论10年/AA电池 理论10年/AA电池 理论约2年/AA电池 数小时 数天 理论约2年/AA电池 理论约2年/AA电池
    成本 30-70元 30-40元 5-15元 模块约7-8s 小于10元
    频段 License频段
    运营商频段 unLicense频段
    Sub-GHZ(433/868/915MHz) unLicense频段
    2.4GHz 2.4G和5G 2.4G unLicense频段
    2.4GHz unLicense频段
    2.4GHz
    传输速度 理论160kbps-250kbps
    实际小于100kbps 0.3-50kbps 理论250kbps,实际小于100kbps 2.4G:1-11Mbps
    5G:1-500Mbps 1M 理论250kbps 理论250kbps
    网络时延 6-10s TBD <1s <1s <1s <1s <1s
    适合领域 户外 户外,工厂 工厂,室内 办公室,工厂 移动设备 工厂,车间 工厂,车间
    联网所需时间 3 30ms 3s 10s 3s 3s

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    千次阅读 2017-11-07 20:05:53
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空空如也

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