目錄

• 一、按網絡四層協議分類
• 二、按需要網關來分類
• 三、NB-IoT，4G對比
• 四、應用層協議：MQTT和COAP對比
• 物聯網組網技術
• • WIFI
  • 藍牙
  • ZigBee
  • 2G/4G/5G
  • NB-IoT
  • LoRa
  • 網關
• 物聯網中常見的物聯通信協議
• • TCP
  • UDP
  • TCP和UDP比較
  • HTTP
  • MQTT
  • CoAP
  • LwM2M

一、按網絡四層協議分類

NB-IoT，LORA，WIFI，藍牙，zigbee，4G都是物理層的，這幾個都需要芯片模組支持（硬件支持）

而MQTT，COAP，HTTP都是應用層協議，這些需要開發服務器，或者對接云平臺廠商（軟件支持）

所以（MQTT，COAP，HTTP）是居于（NB-IoT，LORA，WIFI，藍牙，zigbee，4G）的上層協議物理層中

二、按需要網關來分類

不需要網關：NB-IoT，4G（芯片可以直接連上移動，聯通，電信運營商）

需要網關：LORA，WIFI，zigbee（不能直接連上電信運營商，需要通過一個網關中轉才能連上電信運營商）

藍牙比較特別，是兩個藍牙設備之間互聯

三、NB-IoT，4G對比

NB-IoT低功耗，傳輸小數據，傳輸速度底，芯片模組和套餐便宜
4G：傳輸速度快和可以傳輸大的數據，但是功耗高，價格貴

WIFI和zigbee對比：
wifi 功耗高，傳輸數據快，一個路由只能加入較少設備
zigbee功耗低，傳輸數據慢，可以中繼，一個zigbee網關可以加入成千上萬的zigbee設備

四、應用層協議：MQTT和COAP對比

1、MQTT

mqtt 是一個基于客戶端-服務器的消息發布/訂閱傳輸協議。MQTT協議是輕量、簡單、開放和易于實現的，這些特點使它適用范圍非常廣泛。

在很多情況下，包括受限的環境中，如：機器與機器（M2M）通信和物聯網（IoT）、衛星鏈路通信傳感器、偶爾撥號的醫療設備、智能家居、及一些小型化設備中已廣泛使用

2、coap

2.1、COAP協議網絡傳輸層由TCP改為UDP。

2.2、基于REST，server的資源地址和互聯網一樣也有類似url的格式，客戶端同樣有POST，GET,PUT,DELETE方法來訪問server，對HTTP做了簡化。

2.3、COAP是二進制格式的，HTTP是文本格式的，COAP比HTTP更加緊湊。

2.4、輕量化，COAP最小長度僅僅4B，一個HTTP的頭都幾十個B了

2.5、支持可靠傳輸，數據重傳，塊傳輸。 確保數據可靠到達。

2.6、支持IP多播, 即可以同時向多個設備發送請求。

2.7、非長連接通信，適用于低功耗物聯網場景。

物聯網組網技術

WIFI

優點：

• 設備可接入互聯網
• 避免布線

缺點：

• 距離近（50米）
• 功耗大
• 必須有熱點
• 連接數量少（一般最多16臺設備）

應用場景：

• 天貓精靈、獨立工作的家電

藍牙

缺點：

• 功耗大
• 連接過程繁瑣
• 安全性低
• 距離近（50米）
• 不可直接接入互聯網
• 連接數量少

應用場景：

• 藍牙音箱、鍵盤

ZigBee

ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線協議

優點：

• 低速、低耗電、低成本
• 支持大量節點（最多65000個）
• 自組網

缺點：

• 不可接入互聯網
• 短距離（10到100米）
• 穿透性差

應用場景：

• 智能家居（小米）

2G/4G/5G

移動網絡

優點：

• 遠距離（10KM）
• 可接入互聯網
• 移動性強

缺點：

• 4G/5G成本高，功耗大
• 2G即將退網

應用場景：

• 共享單車、豐巢

NB-IoT

窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）可直接部署于GSM網絡（2G）、UMTS網絡或LTE網絡（4G），以降級部署成本、實現平滑升級。

優點：

• 遠距離（10KM）
• 低功率
• 可接入互聯網（手機卡）
• 移動性強

缺點：

• 需要基站支持，這幾年高速發展、慢慢覆蓋全國
• 某些地區沒信號

LoRa

LoRa是低功耗局域網無線標準

優點：

• 遠距離（城鎮2~5KM，郊區15KM）
• 低功耗（據說電池可工作10年）
• 安全（AES128加密）

缺點：

• 速度慢
• 不可接入互聯網

應用場景：

• 農業信息化、環境監測、智能抄表

網關

LoRa或ZigBee不能直接接入互聯網，所以需要用到網關

網關又稱網間連接器、協議轉換器。網關在網絡層以上實現網絡互聯，是復雜的網絡互聯設備，僅用于兩個高層協議的網絡互聯

物聯網中常見的物聯通信協議

TCP

TCP是一種面向連接、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議

特點：

• 面向連接
• 可靠通信方式
• 基于流的方式

缺點：

• 花銷大
• 設備必須時刻保持連接狀態（功耗大）
• 消耗時間比較久

UDP

用戶數據報協議，支持一個無連接的傳輸協議

特點：

• 不需要連接
• 速度快
• 不需要應答

缺點：

• 不可靠

TCP和UDP比較

TCPUDP

可靠	不可靠
面向連接	無連接
傳輸效率低	傳輸效率高
高	低

UDP更適合對功率要求高、可靠性要求不高的場合

HTTP

HTTP是基于客戶/服務器模式，且面向連接的（建立在TCP之上）。典型的HTTP事務處理有如下的過程：

• 客戶與服務器建立連接
• 客戶向服務器提出請求
• 服務器接收請求，并根據請求返回相應的文件作為應答
• 客戶與服務器關閉連接

缺點：

• 必須有客戶端主動向服務器發送請求，服務器無法主動通知客戶端
• 要實習HTTP需要更多硬件資源（硬件成本更高）

結論：

• 不適合物聯網

MQTT

MQTT是一個基于客戶端/服務器的消息發布/訂閱的傳輸協議。
機器與機器（M2M)通信和物聯網（IoT）。其在，通過衛星鏈路通信傳感器、偶爾撥號的醫療設備、智能家具、及一些小型化設備中已廣泛使用。

• 特別適合于網絡代價昂貴、帶寬低、不可靠的環境。
• 能在處理和內存資源有限的嵌入式設備中運行。
• 使用發布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發布，從而解除應用程序耦合。
• 使用TCP/IP提供網絡連接。
• 提供Last Will 和 Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。

CoAP

CoAP是一種在物聯網世界的類web協議，名字翻譯來就是”受限應用程序“。

• CoAP協議網絡傳輸層UDP
• 它基于REST，server的資源地址和互聯網一樣也有類似url的格式。客戶端同樣有POST，GET，PUT,DELETE方法來訪問server，對HTTP做了簡化。
• CoAP是二進制格式，HTTP是文本格式，CoAP比HTTP更加緊湊
• 輕量化、CoAP最小長度僅僅4KB，一個HTTP的頭都幾十個B了
• 支持可靠傳輸，數量重傳、塊傳輸。確保數據可靠到達
• 非長連接通信，適用于低功耗物聯網場景

CoAPMQTT

通信機制	同步	異步
連接方式	UDP	TCP
使用場景	物聯網	更適合推送
功耗	低	高
支持平臺	阿里云、百度、騰訊QQ物聯等	華為、中興、移動
反向控制	不支持	支持

MQTT協議是保持連接的，所以及時性相對很好。
CoAP協議是無連接響應式通訊，因此不能主動推送，要等客戶端訪問才可以攜帶回去，及時性相對較差。

LwM2M

LwM2它的全稱是Lightweight Machine-To-Machine，它的名稱里面包含了這么兩個重要含義：

• 這個協議是輕量級的
• 這個協議適用于物聯網設備
• LwM2M是適用于資源有限的終端設備管理的輕量級物聯網協議

總結

以上是生活随笔為你收集整理的物联网通讯协议：MQTT，NB-IOT，Zigbee，CoAP，RFID，BLUETOOTH，NFC，4G，HTTP的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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