Технология интернета вещей IoT набирает популярность, внедряется в большое количество техники. При этом сценарии отличаются высокой сложностью. Мы проиллюстрируем самые популярные протоколы для интернета вещей.
ZigBee применяется для беспроводных устройств, предназначенных для автоматизации дома. Это популярный ячеистый протокол для IoT. Чаще всего он нужен для подключения к локальной сети, предоставляет доступ к любым устройствам, обеспечивает управление и работает как шлюз со стороны устройства.
ZigBee — достаточно удобная технология, которая позволяет экономить на расходе электроэнергии, обеспечивать качественную связь с приборами и быстрое их подключение к сети. Это удобный вариант для умного дома, поэтому данный тип протокола применяет большинство производителей устройств.
NB-IoT — это современная технология, используемая операторами сотовой связи. Ее разработала компания по стандартизации 3GPP. Этот протокол подходит для подключения IoT. Он тоже обеспечивает низкое потребление энергии, может использоваться в глобальной сети (LPWA). Чаще всего его применяют для подключения терминалов, имеющих ограниченную пропускную способность. Это позволяет им передавать данные через технологии GRPS, 3G и LTE.
NB-IoT имеет невысокую стоимость, способен обеспечить широкий охват, создать сценарии пользователя, использовать приложения, которые не подходят для обычных сетей сотовой связи. NB-IoT работает в стандарте 5G, дает возможность массового подключения.
Спящий режим (PSM и eDRX). Низкие требования к связи. Можно выбрать режим оптимизации, предлагается CP и UP. Используется для упрощения процесса и уменьшения взаимодействия. Покрытие — 20 дБ.
NB-IoT позволяет подключить огромное количество устройств, на уровне нескольких миллионов, так как работает в коммерческой сети NB-IoT 5G с различными мировыми операторами. Технология может использоваться не только в системе умного дома, но и на производствах, в сельском хозяйстве, счетчиках, промышленности, логистики, платежных и финансовых системах, прочих областях с большим количеством подключений. Например, для реализации может быть применена платформа China Telecom IoT, она обеспечивает централизованный доступ к NB-IoT, может подключать и другие устройства в системе. Корпоративные пользователи могут пользоваться дополнительными услугами, к примеру, управлением устройствами, специальными интерфейсами.
Этот протокол имеет полное название Long Range и является стандартным для сетей малой мощности, а также подходит для использования в дальних и глобальных сетях. Большая дальность является основным преимуществом в сравнении с другими популярными протоколами. При этом она имеет низкие требования к электросети. В этом протоколе может работать большое число разнообразных приложений IoT, они могут быть глобальными или локальными. В сеть входит 4 части:
LoRaWAN передает данные со скоростью от 0,3 кбит/с до 37,5 кбит/с, сервер может управлять скоростью передачи данных для обеспечения качественной работы устройств в системе и их оптимизации, для этого используется ADR.
Характеристики:
LoRa — гибкий удобный протокол для многих действий. Ее можно использовать как внутри помещения, так и для передачи информации на расстояние. Например, это удобно для сельской местности, чем меньше помех в виде строений, тем дальше можно передать сигнал. Это удобный протокол для таких терминалов как «Умное сельское хозяйство», «Промышленный Интернет вещей» (IIoT), логистика, «Умный дом», «Умный город», «Умная среда», коммунальные услуги.
Можно применять данный протокол для нетворкинга, так как имеется возможность подключения к разным видам оборудования. LoRa не требует ежегодной комиссии за использование и не нуждается в покупке сим-карты конкретного оператора. Это удешевляет ее при длительном использовании.
Мы перечислили лишь некоторые IoT протоколы, встречающиеся чаще всего. Существует еще как минимум MQTT, CoAP, LwM2M, XMPP, имеющие собственные положительные стороны и особенности. Выбор протокола зависит от используемого сценария. Протоколы имеют различия, за счет которых могут иметь преимущества в одних задачах и не подходить для других. Именно из-за этого невозможно доминирование какого-то одного протокола на рынке. Для IoT важным моментом выступает унификация протоколов, которые можно использовать для бизнес-приложений.
