IOT bezieht sich auf die Echtzeiterfassung aller Objekte oder Prozesse, die überwacht, verbunden und interaktiv werden müssen, sowie deren Ton, Licht, Wärme, Elektrizität, Mechanik, Chemie, Biologie, Standort und andere erforderliche Informationen durch verschiedene Möglichkeiten Netzwerkzugriff über verschiedene Geräte und Technologien wie Informationssensoren, Radiofrequenz-Identifikationstechnologie, globale Positionierungssysteme, Infrarotsensoren, Laserscanner usw. Um die allgegenwärtige Verbindung zwischen Dingen und Dingen sowie zwischen Dingen und Menschen zu erkennen und die intelligente Wahrnehmung zu verwirklichen , Erkennen und Verwalten von Dingen und Prozessen.Das Internet der Dinge ist ein Informationsträger, der auf dem Internet, traditionellen Telekommunikationsnetzen usw. basiert und es allen gewöhnlichen physischen Objekten, die unabhängig adressiert werden können, ermöglicht, ein miteinander verbundenes Netzwerk zu bilden.
Eine Einführung in Kommunikationsstandards in der Welt des Internets der Dinge
Die Kommunikationstechnologie des Internets der Dinge kann entsprechend der Signalübertragungsreichweite in Kurzstrecken und Fernstrecken unterteilt werden.Zu den Haupttechnologien der Kurzstreckenübertragungstechnologie gehören Wi-Fi, ZigBee, Z-Wave, Thread, Bluetooth™, Wi-SUN usw. Sie wird hauptsächlich auf vorhandene mobile Geräte wie Mobiltelefone, Tablets und tragbare Geräte angewendet. oder Smart Home, Smart Factory und Smart Lighting und andere Bereiche.In der Vergangenheit waren Fernkommunikationstechnologien hauptsächlich 2G, 3G, 4G und andere mobile Kommunikationstechnologien.Aufgrund der unterschiedlichen Übertragungsanforderungen des Internets der Dinge (IoT), wie z. B. große Bandbreite und geringe Verzögerung, stellen viele IoT-Anwendungen jedoch geringe Anforderungen an Datenpakete und eine hohe Verzögerungstoleranz und müssen gleichzeitig umfangreichere oder tiefere Daten abdecken in den Boden und andere stark abgeschirmte Bereiche.Für die oben genannten Anwendungen wurde eine Kommunikationstechnologie mit großen Entfernungen und geringem Stromverbrauch entwickelt, die zusammen als Low Power Wide Area Network (LPWAN) bekannt ist. NB-IoT ist die Hauptspektrum-Kommunikationstechnologie für Benutzerlizenzen.Das Folgende ist ein einfaches Architekturdiagramm des Internet-of-Things-Systems.
Drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite: Die letzte Meile der Welt des Internets der Dinge
Wenn die Wahl nach den Merkmalen der drahtlosen Fernkommunikationstechnologie getroffen wird, spielt die Kurzstreckenkommunikation mit allgemeinen Mikrocontrollern im Endgerät eine wichtige Rolle, insbesondere bei Sensoren zur Datenerfassung.
WIFI: Wireless LAN basiert auf dem IEEE 802.11-Standard und kann als drahtlose Kurzstreckenerweiterung von kabelgebundenem LAN betrachtet werden.Alles, was Sie zum Einrichten von WLAN benötigen, ist ein WLAN-AP oder ein WLAN-Router, und die Kosten sind gering.
Zigbee:basiert auf dem IEEE802.15.4-Standard für niedrige Geschwindigkeit, kurze Distanz, geringen Stromverbrauch und bidirektionale drahtlose Kommunikationstechnologie. LAN-Kommunikationsprotokoll, auch bekannt als Purple Bee-Protokoll.Merkmale: Nahbereich, geringe Komplexität, Selbstorganisation (Selbstkonfiguration, Selbstreparatur und Selbstverwaltung), geringer Stromverbrauch und niedrige Datenrate.ZigBee-Protokolle sind von unten nach oben in Physical Layer (PHY), Media Access Control Layer (MAC), Transport Layer (TL), Network Layer (NWK) und Application Layer (APL) unterteilt.Die physikalische Schicht und die Medienzugriffskontrollschicht entsprechen dem Standard IEEE 802.15.4.Es wird hauptsächlich für Sensor- und Steuerungsanwendungen verwendet.Es kann in drei Frequenzbändern arbeiten: 2,4 GHz (weltweit verbreitet), 868 MHz (in Europa verbreitet) und 915 MHz (in Amerika verbreitet), mit den höchsten Übertragungsraten von 250 kbit/s, 20 kbit/s bzw. 40 kbit/s.Einzelpunktübertragungsentfernung im Bereich von 10–75 m. ZigBee ist eine drahtlose Datenübertragungsnetzwerkplattform, die aus einem bis 65535 drahtlosen Datenübertragungsmodulen besteht. Im gesamten Netzwerkbereich kann jedes ZigBee-Netzwerkdatenübertragungsmodul miteinander kommunizieren Standardentfernung von 75 m für unbegrenzte Erweiterung.ZigBee-Knoten sind sehr energieeffizient, mit Batterien, die zwischen sechs Monaten und etwa zwei Jahren und im Ruhemodus bis zu zehn Jahren halten.
Z-Welle: Es handelt sich um eine drahtlose Kommunikationstechnologie für kurze Entfernungen, die auf HF basiert, kostengünstig ist, einen geringen Stromverbrauch aufweist, eine hohe Zuverlässigkeit aufweist und für Netzwerke geeignet ist und von Zensys, einem dänischen Unternehmen, geleitet wird.Das Arbeitsfrequenzband beträgt 908,42 MHz (USA) ~ 868,42 MHz (Europa), und der Modulationsmodus FSK (BFSK/GFSK) wird übernommen.Die Datenübertragungsrate beträgt 9,6 kb bis 40 kb/s, und die effektive Reichweite des Signals beträgt 30 m in Innenräumen und mehr als 100 m im Freien, was für schmale Breitbandanwendungen geeignet ist.Z-Wave verwendet dynamische Routing-Technologie.Jedes Z-Wave-Netzwerk verfügt über eine eigene Netzwerkadresse (HomeID).Die Adresse (NodeID) jedes Knotens im Netzwerk wird vom Controller zugewiesen.Jedes Netzwerk kann maximal 232 Knoten (Slaves) enthalten, einschließlich Steuerknoten.Zensys bietet eine Dynamically Linked Library (DLL) für die Windows-Entwicklung und Entwickler darin enthaltener API-Funktionen für das PC-Softwaredesign.Das durch die Z-Wave-Technologie aufgebaute drahtlose Netzwerk kann nicht nur die Fernsteuerung von Haushaltsgeräten über die Netzwerkgeräte realisieren, sondern auch die Geräte im Z-Wave-Netzwerk über das Internet-Netzwerk steuern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.01.2023
