物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是指在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中用于設(shè)備間通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議。根據(jù)不同的作用，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議可分為傳輸協(xié)議和通信協(xié)議兩大類。

傳輸協(xié)議：主要負(fù)責(zé)子網(wǎng)內(nèi)設(shè)備間的組網(wǎng)及通信，例如Wi-Fi，6Ethernet，RFID， NFC(近距離無線通信)， Zigbee，6LoWPAN(IPV6低速無線版本)， GSM， GPRS， GPS， Bluetooth，3G， 4G， 5G等。這些協(xié)議能夠確保在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的安全性和可靠性。

通信協(xié)議：主要運(yùn)行在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議之上，用于設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及通信。例如，MQTT、CoAP、AMQP等都是常見的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議。這些協(xié)議的特點是它們基于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)傳輸和更低的功耗。

本文重點介紹物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景中常見的通信協(xié)議。

(圖片來源：IoT-Analytics)

通用協(xié)議

(1) MQTT

協(xié)議描述：MQTT是基于TCP/IP協(xié)議的一種輕量級的發(fā)布、訂閱信息傳輸協(xié)議，特點報文緊湊、輕量可靠、支持QoS等。

應(yīng)用場景：為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)推薦協(xié)議之一，廣泛應(yīng)用于智能硬件、車聯(lián)網(wǎng)、能源、電力等場景。

(2) Modbus TCP

協(xié)議描述：Modbus協(xié)議是一項應(yīng)用層報文傳輸協(xié)議，包括ASCII、RTU、TCP三種報文類型。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。

應(yīng)用場景：在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

(3) HTTPS

協(xié)議描述：HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議，基于請求/響應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

應(yīng)用場景：適用于對設(shè)備硬件和網(wǎng)絡(luò)帶寬充裕的場景。

(4) CoAP

協(xié)議描述：CoAP(Constrained Application Protocol)是一種在物聯(lián)網(wǎng)世界的類web協(xié)議，使用了請求/響應(yīng)交互模型。協(xié)議設(shè)計精煉， 采用 UDP 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，適用在資源受限的低功耗設(shè)備上，尤其是NB-IoT的設(shè)備使用。應(yīng)用場景：在水表、電表等資源受限的低功耗設(shè)備上應(yīng)用廣泛。

(5) UDP

協(xié)議描述：UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)是一種無連接的協(xié)議，它不提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院土骺刂疲哂休^低的時延和較少的開銷。

應(yīng)用場景：主要應(yīng)用于實時數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備之間的快速通信，包括實時視頻和音頻流傳輸、傳感器數(shù)據(jù)采集和控制信號發(fā)送、廣播和組播等。由于UDP協(xié)議具有低時延、少開銷、無需建立連接等特點，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)中對快速傳輸和實時性要求高的應(yīng)用場景。

(6) TCP

協(xié)議描述：廠商內(nèi)部發(fā)展和采用的標(biāo)準(zhǔn)。私有協(xié)議具有靈活性，它往往會在某個公司或者組織內(nèi)部使用，按需定制，升級方便，靈活性好。具體實現(xiàn)需要客戶手動部署。

(7) GB/T28181

協(xié)議描述：國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28181—2016《公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》,是視頻監(jiān)控領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用場景：視頻聯(lián)網(wǎng)傳輸和設(shè)備控制。

(8) OPC-UA

協(xié)議描述：全稱為OPC Unified Architecture(OPC統(tǒng)一架構(gòu))，是一項開源的、獨立于平臺的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;通過此協(xié)議，使用不同系統(tǒng)的設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)在客戶端和服務(wù)器之間發(fā)送消息進(jìn)行通信。

應(yīng)用場景：適用于現(xiàn)場設(shè)備，控制系統(tǒng)，制造執(zhí)行系統(tǒng)和企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域的制造軟件。

(9) OPC-DA

協(xié)議描述：OPC-UA對比OPC-UA, OPC-UA更適用于遠(yuǎn)程訪問，OPC-DA適用于單系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問。OPC-DA為實時數(shù)據(jù)訪問規(guī)范,定義了包括數(shù)據(jù)值，更新時間與數(shù)據(jù)品質(zhì)信息的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用場景：適用于多個供應(yīng)商設(shè)備和控制應(yīng)用程序之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

(10) LoRa

協(xié)議描述：LoRa是基于Semtech公司開發(fā)的一種低功耗局域網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn)，解決了在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠(yuǎn)的技術(shù)問題，實現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一。

應(yīng)用場景：主要在智慧城市、智慧建筑、智能家居、智能農(nóng)業(yè)、無線工業(yè)等各個領(lǐng)域。

行業(yè)協(xié)議

(1) JT/T 808

協(xié)議描述：《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式》，主要用于“兩客一危”車輛。

應(yīng)用場景：交通行業(yè)應(yīng)用。

(2) HJ212

協(xié)議描述：《污染物在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》環(huán)保行業(yè)中使用的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

應(yīng)用場景：環(huán)保行業(yè)。

(3) SL651

協(xié)議描述：《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約》，水文監(jiān)測等設(shè)備需要遵循該規(guī)范。

應(yīng)用場景：水文監(jiān)測。

(4) GB3761

協(xié)議描述：是一種國標(biāo)電表協(xié)議插件，采用新型的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，將電能表的實時工況數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號，提供給計量系統(tǒng)，并能進(jìn)行電能的實時記錄、統(tǒng)計、抄表和結(jié)算等。

應(yīng)用場景：電表。

(5) IEC104

協(xié)議描述：IEC104規(guī)約由國際電工委員會制定。IEC104規(guī)約把IEC101的應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ASDU)用網(wǎng)絡(luò)規(guī)約TCP/IP進(jìn)行傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)為遠(yuǎn)動信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸提供了通信規(guī)約依據(jù)。采用104規(guī)約組合101規(guī)約的ASDU的方式后,可很好的保證規(guī)約的標(biāo)準(zhǔn)化和通信的可靠性。

應(yīng)用場景：電力、城市軌道交通。

(6) DL645

協(xié)議描述：DL /T 645是多功能電能表與數(shù)據(jù)終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換式的物理連接和協(xié)議的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)備依據(jù)協(xié)議采用中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出的DL /T 645-2007《多功能電能表》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，實現(xiàn)設(shè)備與多功能電能表的信息通信。

應(yīng)用場景：電表。