物联网通信技术概述 ppt课件

有线通信
串口通信技术 串口（Serial port）是一种非常通用的用于设备之间通信
的接口，也广泛用于设备以及仪器仪表之间的通信。常见 的串口有RS-232、uart（TTL电平）和工业电脑应用的半双 工RS-485与全双工RS-422。
串口通信使用串行方式进行通信，即串口按位（bit）发送和接收字节 序列。简易串口通信使用3根线完成：地线，发送和接收。串口通信可以 在使用发送线发送数据的同时用接受线接收数据，它很简单并且能够实现 较远距离的通信，其通信长度可达1200米（RS485、半双工）。
以太网主要涉及的组网低层技术和协议，中上层协议为TCP/IP
短距离无线通信（节点）
随着通信与物联网技术的不断发展，在各种产 品应用越来越多的开始出现无线通信的元素。
通过无线通信，设备不再只是独立工作，而是 可以通过网络协同工作，增强设备的灵活性与功能。
短距离无线通信是无线通讯中最常见的一种情 况，一般指通讯范围不超过100m的无线通信。下 面整理了目前在短距离无线通信中的常用方案，并 将不同的方案进行了比较。
缺点： Modbus主要存在以下问题： - 组网能力差，只有主从方式通信 网络规模有限，从属控制器数量限制了网络规模 - 安全性差，无认证、无权 限管理，明文传输使得它在非受控环境下是非常有风险的
有线通信
以太网 以太网（Ethernet）是一种局域网通信技术， IEEE组织的
IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理 层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。 以太网使用 双绞线作为传输媒介，在没有中继的情况下，最远可以覆盖 200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s， 更新的标准则支持1KMb/s和10KMb/s的速率。
通信技术和通信协议
通信技术主要是强调信息从信源到目的地的传输过程所 使用的技术，还有一个问题是各种通信技术之间如何能协同 工作呢？为此，国际标准化组织提出了开放系统互连参考模 型OSI，也就是网络分成了物理层、数据链路层、网络层、传 输层、会话层、表示层和应用层。也就是这个伟大的标准最 终形成了互联网，以及无所不连的物联网。
有线连接的常用方式：UART、USB(uart) ；网口
短距离通信和长距离通信
有很多的场合人和物只需要跟附近的通信终端通信，例 如在家里，办公室，工厂等等。但是也存在长距离的应用场 景，例如两个城市之间的网络要连接起来，在高速上的车辆 或乘客，甚至是海洋上的渔船。通常我们把通信距离在 100m以内的通信称之为短距离通信，而通信距离超过1000m 的称之为长距离通信。
现实中有很多种通信技术可以满足各种不同的通信需求， 但是还没有哪一种通信技术可以满足所有的通信需求，如果 还考虑成本，功耗，效率等因素的话。把数据传输到更远的 距离以及传输更多的数据常常意味着更高的能耗和更高的成 本。因而短ຫໍສະໝຸດ Baidu离通信和长距离通信在技术实现，功耗，成本 等各个方面均不同，是将物连接进网络时候需要考虑的因素 之一。
以太网技术的最大优点是它是目前应用最普遍的局域网技术，已经逐步 取代了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET等。现在我们熟悉的互联 网就是指所有这些大大小小的局域网连接在一起以后，形成的覆盖全球的 网络。物联网是连接的物超过人口以后的互联网，因而实际中，任何连接 到物联网的物总是连接到一个以太网的终端上的。
物联网通信技术概述
通信工程系 电子信息实验教学中心 (上海市示范试验中心)主任 马 潮 副教授
一
基本概念
二
有线通信
三 短距离无线通信（节点）
四
长距离无线通信（接入层）
有线连接和无线连接
连接方式可以分成有线连接和无线连接，我们这里讲 的连接，其目的都是要进行通信，因此也就分别使用有线 通信技术和无线通信技术。
优点： 串口通信的最大有点就是普及率高，串口至今PC电脑还是标配 （现在USB口模拟），通常为了方便连接打印机。大部分的工业设备都有 串口，那些没有串口的设备，在其开发时，常见方法也是通过串口连接到 进行开发的电脑上的，因此串口是设备进行通信的最简单最容易的方法。
缺点：串口通信的组网能力差，虽然通常情况比无线稳定，但串口的 通信速度以太网比起来还是有很大差距，一般来讲，只适合低速率和小数 据量的通信。
随着PLC在工业领域的广泛应用，Modbus也成为工业领域最受欢迎的通 信协议，它采用主/从（Master/Slave）方式通信，即一对多的方式连接，一 个主控制器最多可以支持247个从属控制器。
优点： Modbus的主要优点有： - 标准化、开放，免费使用，无许可证 费，无需知识产权授权。 - 支持多种电气接口，如串口和Ethernet接口等， 支持多种传输介质，如双绞线、光纤、无线等。 - Modbus协议的帧格式简 单、紧凑，通俗易懂。易开发，易用。
有线通信
Modbus 通常认为Modbus只是使用串行方式进行通信的应用层协议
标准，它并不包含电气方面的规范。Modbus最初是Modicon于 1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表的，后来衍 生出Modbus RTU，Modbus ASCII和Modbus TCP三种模式，前两种 所用的物理接口是上面介绍的串口，后一种使用Ethernet接口。
有线通信，是指利用金属导线、光纤等有形媒质传送 信息的技术。有线通讯已经非常普及，在自己家里墙壁上 找找，就不难找到电话口，网口，有线电视口。
无线通信是利用电磁波信号在空间中直接传播而进行 信息交换的通信技术，进行通信的两端之间无需有形的媒 介连接。常见的无线通信方式有有蜂窝（手机）无线连接， wifi连接，还有一些倍感神秘的方式，如可见光通信和量 子通信方式等等。
在上述各层之间进行数据交换的规则和约定就是通信协 议。遵守OSI标准的通信协议能够做到上层协议与下层协议的 实现无关，因此能最大限度的复用下层协议。
这里提到的通信技术在通信硬件上就有不同的特性，以 支持有线/无线，长距/短剧，节能/高速等特性。但同时也使 得其在物理层向上的若干层都需要使用自己的通信协议。所 以通信技术的名称也往往是一些通信协议的名称，并且通信 技术和通信协议的含义也广为混淆。