物联网通信协议

随着网络技术、传感器技术、通信技术的发展,人类已经迈入物联网时代,在物联网时代,大量的信息、指令、数据需要在设备与设备之间传输，这必然对通信技术的稳定性、可靠性提出更高的要求，因此研究专门针对物联网通信技术对于通信行业是重要的课题。本文从物联网发展入手,对当前的物理网通信技术进行了研究和分析。

随着网络技术、通信技术的的快速发展，人类即将由4G时代迈入5G时代，5G时代的到来，将带来更快的网速，为物联网的开展奠定了通信基础，也带来了物联网的春天。万物互联,将给人类的生活的方方面面带来巨大的变化，而万物互联也将带来巨大的通信压力,因此在物联网时代，通信技术是基础,对通信技术的要求比以往更高,特别是在工业、安全、军事等领域，通信技术的安全关系社会安全、国计民生、社会发展。因此，在物联网即将大发展的当下，认真研究物联网通信技术，对于占据物联网发展高地,推进技术和社会发展具有重要意义。

常用的几种物联网通信协议

由于物联网现在已经成为了现在的一道热门的话题，所以下面我们就在这里给大家简单的介绍一下物联网设备中常用的几种通信协议。

一、蓝牙低功耗（BLE）

蓝牙低功耗（BLE）是蓝牙的增强版本，它也是应用最早、最广泛的无线技术之一，可在大约10米的短距离内进行有效通信。蓝牙的概念是由爱立信公司的Nils Rydbeck在1989年提出的。在2001年和2004年之间，它被进一步优化为功耗更低、成本更低的版本，例如蓝牙低功耗（BLE）协议或Nokia的智能蓝牙。它旨在保持通讯范围的同时显著降低能耗。由于这种属性，蓝牙已成为物联网设备的主要协议。目前，它被用于所有的主流操作系统，包括iOS、安卓、微软手机、草莓、OS X、Linux和Windows等。蓝牙技术的最新版本是5.0，它增加了创新的网络协议支持配置文件（IPSP）。目前，它已针对物联网设备进行了全面的开发与优化。

二、WiFi

WiFi是另一种广泛用于物联网设备间通信的协议。如今WiFi已经成为我们生活中不可或缺的一部分，因为它使用了大量的基础架构，可以快速地传输数据（每秒高达数百兆），并具有处理大量数据传输的能力。对于许多电子设备的设计者来说，WiFi因为其承载的基础架构而成为最佳选择。使用WiFI的两台设备之间的通信距离大约为50米，这远高于使用蓝牙技术通信的设备。

WiFi基于IEEE 802.11系列标准，其第一个版本于1997年发布。该版本能够提供高达2Mbit/s的链接速度。目前，WiFi最常用的标准是基于IEEE 802.11的802.11n，但802.11ac的使用也在快速增长。最新的版本提供了比802.11n更快的通信速度。尽管WiFi非常适合物联网设备间通信，但其运行耗能比较高。不过，无论如何，它都是目前大多数物联网设备之间进行文件传输的最强大协议。

三、ZigBee

ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的短距离无线通信协议，其工作频率是2.4GHz，数据速率为250kbps。ZigBee之所以适合在物联网设备之间进行有效通信，就在于它具有低耗能、高扩展性、安全性、持久性以及高节点数的属性。不仅网络的最大节点数可以达到1024个，最远距离达到200米，而且ZigBee甚至可以使用128位AES加密算法。

ZigBee规范（IEEE 802.15.4-2003） 于2004年12月14日首次得到批准，2005年发布。ZigBee协议的理想设计是用于家庭自动化和大型工业站点，因为这些地方要求低功耗，而且在低数据速率下家庭或建筑物之间的数据交换并不频繁。将ZigBee作为物联网设备间通信的首选模式的用户基数很大。

ZigBee的最新版本是ZigBee 3.0，这个版本可以认为是几个ZigBee无线标准的所有功能的集合。像城区的街道照明和电表这样要求低耗能的电子系统都使用ZigBee协议来作为物联网设备间通信的首选模式。ZigBee协议也能用于安全系统和智能家居。

四、Z-Wave

与ZigBee类似，Z-Wave是低功耗射频通信协议，主要用于家庭自动化系统和电子设备，如灯控制器和传感器。Z-Wave通信协议的频率是900MHz，范围是30-100米，因此，该协议与其他无线协议（如WiFi、蓝牙、运行频率为2.4GHz的ZigBee等）的干扰可以忽略不计。它的数据速率范围大约从40kbps到100kbps。

与其他协议相比，Z-Wave协议更简单，因此可以轻松地以更快的速度开发。Z-Wave中使用的无线电频段是所在国/地区的特定频段。例如，868.42 MHz SRD频段（欧洲）、900 MHz ISM或908.42 MHz频段（美国）、916 MHz频段（以色列）、919.82 MHz频段（香港）、921.42 MHz频段（澳大利亚/新西兰）、865.2 MHz频段（印度）。

五、远程广域网（LoRaWAN）

远程广域网（LoRaWAN）是一种通信协议，主要用于区域、国家或全球的由电池供电的远程无线物联网设备。它因能以最低的功耗进行远距离通信而闻名，还能检测到噪音水平下的信号。该协议主要用于智慧城市，那里的大型网络拥有数百万台彼此连接的设备，这些设备以较小的电池和内存运行。LoRaWAN的数据速率是0.3kbps至50kbps。

智能街道照明是使用LoRaWAN协议的实际实例，其中路灯与使用LoRaWAN协议的LoRa网关连接。网关再与云应用程序连接，该应用程序完全控制灯泡的亮度，并根据环境中的自然光照进行调节。

六、近场通信（NFC）

近场通信（NFC）是一种简单且安全的协议，可以简化物联网设备之间的双向通信。它主要使用两个环形天线的近场电磁感应。它专为智能手机设计，允许用户进行非接触式支付交易。它还帮助用户访问电子内容并连接电子设备。基本上，它拓展了非接触卡技术的功能，使得物联网设备可以在大约不到4厘米的近距离内分享信息。

NFC协议的数据速率为106kbps至424kbps。由于NFC协议是短距离通信协议，因此功耗更低。它设置时间更少，并不要求设备配对。也是由于短距离通信，因此大大降低了对环境中其他网络的有害干扰的可能性。

物联网发展情况

1.1物联网的逐步发展

1999年，麻省理工学院建立了“自动识别中心”，明确了万物互联的概念，但这个概念中主要提到的是利用射频进行物联，范围较小。2005 年，突尼斯世界信息社会峰会上,正式引用了物联网的概念,物联网概念正式走上历史舞台。随之,世界各国开始着力布局物联网发展。2008年11月，在北京大学举行的中国移动政务研讨会.上，提出了“知识与创新2.0”移动技术，中国物联网进程也开始加快,2009年欧盟提出欧洲物联网行动计划，同年，奥巴马就任美国总体,在一次美国工商业届的会议上,提出了"智慧地球”的概念。截至2010年，国家发展改革委、工信部出台大量物联网产业标准和相关支持政策,物联网发展被写入《政府工作报告》,2011年，物联网产业市场规模已经达到2600多亿元。

1.2物联网的应用范围和案例

广义上讲,物理网在未来将渗透到人类生活的每个角落,所谓的智能社会、未来社会,甚至于目前的科幻电影上的电子设备，都是物联网将要涉及、囊括的范围，具体来讲,物联网将在智能交通、环境保护、公共安全、政府部门、智能家居、智能小区、工业生产、环境监视、病人护理、花卉栽培等等行业发挥重要作用,并逐渐延伸到人类生活的方方面面在未来，大量的传感器将被装入电网、铁路、桥梁、隧道、或其他业务。将学院各部门的日常业务逐步规范化、电子化、标准化，各种信息资源实现共享，为学院领导层和管理层提供决策信息，提升学院的管理水平，实现人性化、智能化一-体的移动办公微应用平台。

3研究内容

根据“互联网+”全新概念，办公模式也进入全新的时代，.移动办公微应用也渐渐丰富人们的生活。结合各种工作流框架，设计采用HTML5+CSS3作为移动客户端交互前端，MY-SQL存储数据,运用EasyUI+SpringMVC+ Spring+Hibernate框架开发服务端。具体的研究应用如下:

(1)开发手机APP客户端软件,利用3G、4G无线网络,用户通过手机登陆移动办公微应用平台,摆脱时间和场地局限，随时随地处理公文等业务工作。

(2)实现个性化办公,主要功能包括用户登陆和注销,以及提供一-些日常办公便捷性服务，可根据个人习惯自定义操作如:个人信息维护,设置待办提醒或备忘录等。

(3)公文流转实行无纸化全过程，以工作流为核心，从公文的创建、编辑、批阅、传阅、发送、存档、查阅整个过程全部在线处理,或通过手机客户端进行处理。

(4)通过短信平台或点对点即时通信技术,对公文处理过程中的节点用户进行实时的提醒和信息推送,节约了时间,提高了效率。

(5)借助云服务或内部的邮件平台,实现用户之间的沟通和交流,同时实现在线资源文件的信息传输与共享。

4结语

总之来说，移动办公微应用平台的应用在职业院校也是一种新的办公模式,基于工作流的SSH+EasyUI+MYSQL+H5框架构建，将在职业院校行政办公提高效率。职业院校的信息建设,移动办公微应用平台的整合,将会给行政办公增加个性化、特色化的效果。因此,针对以上的应用研究也将借鉴更

多更成熟的案例进行优化。结合大数据分析来完成平台的拓展性，可靠性以易用性等进行验证，但具体实践效果还有待进步实施验证,也需要不断的进行完善。

关键词：nb-iot dtu