物联网通讯协议的区别-食堂售饭机网

一、按网络四层协议分类

NB-IoT，LORA，WIFI，蓝牙，zigbee，4G都是物理层的，这几个都需要芯片模组支持（硬件支持）

而MQTT，COAP，HTTP都是应用层协议，这些需要开发服务器，或者对接云平台厂商（软件支持）

所以（MQTT，COAP，HTTP）是居于（NB-IoT，LORA，WIFI，蓝牙，zigbee，4G）的上层协议物理层中

二、按需要网关来分类

不需要网关：NB-IoT，4G（芯片可以直接连上移动，联通，电信运营商）

需要网关：LORA，WIFI，zigbee（不能直接连上电信运营商，需要通过一个网关中转才能连上电信运营商）

蓝牙比较特别，是两个蓝牙设备之间互联

三、NB-IoT，4G对比

NB-IoT低功耗，传输小数据，传输速度底，芯片模组和套餐便宜

4G：传输速度快和可以传输大的数据，但是功耗高，价格贵

WIFI和zigbee对比：

wifi 功耗高，传输数据快，一个路由只能加入较少设备

zigbee功耗低，传输数据慢，可以中继，一个zigbee网关可以加入成千上万的zigbee设备

四、应用层协议：MQTT和COAP对比

1、MQTT

mqtt 是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。

在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）、卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用

2、coap

2.1、COAP协议网络传输层由TCP改为UDP。

2.2、基于REST，server的资源地址和互联网一样也有类似url的格式，客户端同样有POST，GET,PUT,DELETE方法来访问server，对HTTP做了简化。

2.3、COAP是二进制格式的，HTTP是文本格式的，COAP比HTTP更加紧凑。

2.4、轻量化，COAP最小长度仅仅4B，一个HTTP的头都几十个B了

2.5、支持可靠传输，数据重传，块传输。确保数据可靠到达。

2.6、支持IP多播, 即可以同时向多个设备发送请求。

2.7、非长连接通信，适用于低功耗物联网场景。

物联网组网技术

WIFI

优点：

设备可接入互联网

避免布线

缺点：

距离近（50米）

功耗大

必须有热点

连接数量少（一般最多16台设备）

应用场景：

天猫精灵、独立工作的家电

蓝牙

缺点：

功耗大

连接过程繁琐

安全性低

距离近（50米）

不可直接接入互联网

连接数量少

应用场景：

蓝牙音箱、键盘

ZigBee

ZigBee是一种低速短距离传输的无线协议

优点：

低速、低耗电、低成本

支持大量节点（最多65000个）

自组网

缺点：

不可接入互联网

短距离（10到100米）

穿透性差

应用场景：

智能家居（小米）

2G/4G/5G

移动网络

优点：

远距离（10KM）

可接入互联网

移动性强

缺点：

4G/5G成本高，功耗大

2G即将退网

应用场景：

共享单车、丰巢

NB-IoT

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）可直接部署于GSM网络（2G）、UMTS网络或LTE网络（4G），以降级部署成本、实现平滑升级。

优点：

远距离（10KM）

低功率

可接入互联网（手机卡）

移动性强

缺点：

需要基站支持，这几年高速发展、慢慢覆盖全国

某些地区没信号

LoRa

LoRa是低功耗局域网无线标准

优点：

远距离（城镇2~5KM，郊区15KM）

低功耗（据说电池可工作10年）

安全（AES128加密）

缺点：

速度慢

不可接入互联网

应用场景：

农业信息化、环境监测、智能抄表

网关

LoRa或ZigBee不能直接接入互联网，所以需要用到网关

网关又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互联，是复杂的网络互联设备，仅用于两个高层协议的网络互联

物联网中常见的物联通信协议

TCP

TCP是一种面向连接、可靠的、基于字节流的传输层通信协议

特点：

面向连接

可靠通信方式

基于流的方式

缺点：

花销大

设备必须时刻保持连接状态（功耗大）

消耗时间比较久

UDP

用户数据报协议，支持一个无连接的传输协议

特点：

不需要连接

速度快

不需要应答

缺点：

不可靠

TCP和UDP比较

TCP UDP

可靠不可靠

面向连接无连接

传输效率低传输效率高

高低

UDP更适合对功率要求高、可靠性要求不高的场合

HTTP

HTTP是基于客户/服务器模式，且面向连接的（建立在TCP之上）。典型的HTTP事务处理有如下的过程：

客户与服务器建立连接

客户向服务器提出请求

服务器接收请求，并根据请求返回相应的文件作为应答

客户与服务器关闭连接

缺点：

必须有客户端主动向服务器发送请求，服务器无法主动通知客户端

要实习HTTP需要更多硬件资源（硬件成本更高）

结论：

不适合物联网

MQTT

MQTT是一个基于客户端/服务器的消息发布/订阅的传输协议。

机器与机器（M2M)通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家具、及一些小型化设备中已广泛使用。

特别适合于网络代价昂贵、带宽低、不可靠的环境。

能在处理和内存资源有限的嵌入式设备中运行。

使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，从而解除应用程序耦合。

使用TCP/IP提供网络连接。

提供Last Will 和 Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

CoAP

CoAP是一种在物联网世界的类web协议，名字翻译来就是”受限应用程序“。

CoAP协议网络传输层UDP

它基于REST，server的资源地址和互联网一样也有类似url的格式。客户端同样有POST，GET，PUT,DELETE方法来访问server，对HTTP做了简化。

CoAP是二进制格式，HTTP是文本格式，CoAP比HTTP更加紧凑

轻量化、CoAP最小长度仅仅4KB，一个HTTP的头都几十个B了

支持可靠传输，数量重传、块传输。确保数据可靠到达

非长连接通信，适用于低功耗物联网场景

CoAP MQTT

通信机制同步异步

连接方式 UDP TCP

使用场景物联网更适合推送

功耗低高

支持平台阿里云、百度、腾讯QQ物联等华为、中兴、移动

反向控制不支持支持

MQTT协议是保持连接的，所以及时性相对很好。

CoAP协议是无连接响应式通讯，因此不能主动推送，要等客户端访问才可以携带回去，及时性相对较差。

LwM2M

LwM2它的全称是Lightweight Machine-To-Machine，它的名称里面包含了这么两个重要含义：

这个协议是轻量级的

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物联网通讯协议的区别

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