物聯(lián)網(wǎng)催生了許多新的標準和協(xié)議。設備制造商和應用程序創(chuàng)建者已經(jīng)采用了更多其他原本用于其他目的，但非常適合于新物聯(lián)網(wǎng)應用程序的協(xié)議。盡管從某種意義上說，物聯(lián)網(wǎng)設備與任何其他與互聯(lián)網(wǎng)連接的設備相同，但許多物聯(lián)網(wǎng)應用程序固有的帶寬，功率和傳輸距離限制要求針對連接，數(shù)據(jù)傳輸，設備發(fā)現(xiàn)和通信的基本動作提供新穎的特殊解決方案。

本文將作為與IoT通信協(xié)議和標準相關的術語的簡要詞匯表。

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一、基礎設施

1. IPv4 / IPv6

IPv4和IPv6是Internet協(xié)議的兩個主要版本(IP的縮寫是IP的縮寫)。Internet協(xié)議是一種用于在網(wǎng)絡上的主機(最著名的是Internet)之間傳遞數(shù)據(jù)包并使用所謂的IP地址唯一標識網(wǎng)絡上的主機的方法。IPv4和v6數(shù)據(jù)包都包含標頭，這些標頭是與數(shù)據(jù)包相關的元數(shù)據(jù)，例如發(fā)送方IP地址和接收方IP地址以及有效載荷，而有效載荷是要傳輸?shù)膶嶋H數(shù)據(jù)。創(chuàng)建IPv6的主要推動力以及它與IPv4之間的主要區(qū)別之一是更大的地址空間。IPv4地址為32位，僅允許數(shù)十億個唯一地址，而IPv6地址為128位，

2. 6LoWPAN

6LoWPAN代表低功耗無線個人局域網(wǎng)上的IPV6。該標準旨在使通常以有限的電池供電和處理能力運行的IoT設備能夠使用IPV6數(shù)據(jù)包進行通信。通過使用報頭壓縮和其他節(jié)電技術，6LoWPAN允許設備使用與整個Internet相同的數(shù)據(jù)包結構在IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(專為低功耗通信而設計)上進行通信。

3. RPL

RPL是為低功耗和有損網(wǎng)絡而設計的路由協(xié)議，這意味著網(wǎng)絡由可能遭受數(shù)據(jù)包丟失的低功耗設備組成。RPL的特點是針對多對一通信進行了優(yōu)化，并且其節(jié)點之間具有有效共享網(wǎng)絡拓撲信息(有關網(wǎng)絡的形狀和組成的信息)的能力。

二、身份證明

由于諸如網(wǎng)絡之類的各種原因，在所有設備的全球池中唯一標識IoT設備通常是有用且必要的。有幾種流行的方法可用于實現(xiàn)此目的。

1. EPC

EPC代表電子產(chǎn)品代碼。這是GS1定義的標準，GS1是與商業(yè)通信標準化有關的非營利組織。EPC概述了一種系統(tǒng)，用于根據(jù)產(chǎn)品類別信息(例如UPC)和標識一種對象類型的唯一實例的序列號，對世界上任何物理對象的通用唯一標識符進行編碼和解碼。

2. uCode

ucode是一個獨特的標識系統(tǒng)，其工作方式與ICANN域名注冊和DNS管理系統(tǒng)相似。唯一代碼由一組冗余ID服務器管理，這些服務器可以發(fā)布ucode ID并解析它們，返回設備信息，就像DNS服務器將唯一URL解析為IP地址一樣。

3. MAC地址

所有具有網(wǎng)絡連接的設備都為每個網(wǎng)絡接口分配了一個MAC地址。MAC地址是唯一的，并且已批量分配給設備制造商。然后由設備制造商來確保他們將批次中的編號分配給設備，以使每個設備只有一個唯一的編號MAC地址。

三、通訊/傳輸

物聯(lián)網(wǎng)設備可以使用許多網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，但其中一些最受歡迎的協(xié)議是：

1. Wi-Fi

將我們的大多數(shù)計算機和智能設備連接到互聯(lián)網(wǎng)的相同Wi-Fi技術也可以用于連接IoT設備。由于與其他網(wǎng)絡技術相比，Wi-Fi對功率的要求相對較高，因此它通常不是功率受限設備的首選，但是它的普遍存在使其成為某些解決方案的可行選擇。

2. Bluetooth藍牙

藍牙既具有普遍采用的優(yōu)點，又具有(至少在最新版本中)功耗極低的優(yōu)點。但是，藍牙的傳輸范圍相對較短，對于大型地理應用而言并不理想。

3. LPWAN 低功耗廣域網(wǎng)

LPWAN(低功耗廣域網(wǎng)的縮寫)是一種既省電又可以遠距離傳輸數(shù)據(jù)的技術。LPWAN的主要缺點是其極低的傳輸速率，這對于需要向IoT設備傳輸大量數(shù)據(jù)或從IoT設備傳輸大量數(shù)據(jù)的應用程序提出了挑戰(zhàn)。LPWAN也不是一種普遍采用的聯(lián)網(wǎng)技術。因此，如果與現(xiàn)有網(wǎng)絡的集成很重要，則LPWAN可能不是最佳選擇。

四、發(fā)現(xiàn)

1. Physical Web

Physical Web是Google創(chuàng)建的一種標準，允許物理對象以URL的形式廣播信息，該URL允許用戶以電子方式與設備進行交互。例如，停車收費表可以將URL廣播到其付款頁面，從而允許用戶預訂停車位。物理網(wǎng)絡使用Bluetooth LE廣播這些URL。

2. mDNS

mDNS是一種協(xié)議，其功能與普通DNS類似，但適用于較小的網(wǎng)絡規(guī)模，并且沒有名稱服務器。特別是，它允許設備廣播和接收有關網(wǎng)絡上可用服務的信息。例如，在Apple的Bonjour系統(tǒng)(mDNS的專有實現(xiàn))中，設備可以查詢本地網(wǎng)絡上的其他設備，以確定它們是否可用于打印，iTunes庫共享或視頻會議。mDNS網(wǎng)絡上的設備會查詢網(wǎng)絡上的其他設備，然后所有設備都會以有關其提供的服務及其網(wǎng)絡地址的信息進行響應。然后，該信息將被網(wǎng)絡上的所有其他設備緩存，并用于將來的請求。

五、數(shù)據(jù)協(xié)議

1. MQTT

MQTT是一種發(fā)布/訂閱消息傳遞協(xié)議，用于在網(wǎng)絡帶寬較低的環(huán)境中的設備之間傳遞數(shù)據(jù)。MQTT網(wǎng)絡上有兩種類型的設備：發(fā)布者和消息代理。消息代理管理訂閱主題和針對這些消息類型描述的設備。然后，在將新信息發(fā)布到主題時，它會向訂戶發(fā)布更新。

2. CoAP

CoAP是一種基于UDP的Web傳輸協(xié)議，它是TCP的替代傳輸協(xié)議。TCP也是基于Web構建的。CoAP旨在允許IoT設備和服務器之間的REST編程接口。REST是一種流行的編程范例，它允許服務器將資源公開給客戶端，使其可以使用經(jīng)過充分記錄并經(jīng)過時間驗證的格式來查看，更新，創(chuàng)建和刪除客戶端。

3. WebSocket

WebSocket是一種協(xié)議，它允許通過單個連接在客戶端(設備和服務器)之間進行雙向通信，與HTTP之類的替代方法相比，通信速度更快。WebSocket可以用于例如將數(shù)據(jù)消息從設備或網(wǎng)關引導到服務器進行處理，但也可以允許服務器將消息發(fā)送回設備或網(wǎng)關(例如，請求設備方面的操作或發(fā)送軟件或固件更新)。

六、設備管理

1. TR-069

TR-069是一種協(xié)議，旨在允許設備自動配置為在網(wǎng)絡上使用，并且允許這些設備接收將來的軟件，固件和配置更新。該協(xié)議基于HTTP，并且一系列已定義的消息類型使設備可以安全地連接到ACS或自動配置服務器并接收配置數(shù)據(jù)。這使諸如機頂盒之類的嵌入式設備能夠成功連接到網(wǎng)絡，并在適當?shù)臅r候進行自我更新。

2. OMA-DM

與TR-069相似，OMA-DM是用于配置和更新網(wǎng)絡上設備的標準。它是由開放移動聯(lián)盟(Open Mobile Alliance)創(chuàng)建的，因此已廣泛用于移動電話和其他連接的消費類設備的配置，配置和維護。

七、多層框架

除了在許多物聯(lián)網(wǎng)解決方案中使用的上述構建模塊外，還提供了將物聯(lián)網(wǎng)應用程序堆棧的每個部分的解決方案組合在一起的多層框架。諸如IoTivity和Alljoyn(已與IoTivity合并)或OpenWeave(由Google創(chuàng)建)之類的開源堆棧是一站式框架解決方案，用于創(chuàng)建可以相互通信并與更廣泛的Internet通信的設備。Apple的全棧IoT /智能家用設備解決方案HomeKit還提供了將設備輕松添加到網(wǎng)絡以及向其他設備和用戶宣傳和展示其服務的機制。

1. IoTivity

iotivity是intel和三星牽頭的一個開源項目，目的是建立統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)設備連接標準，可實現(xiàn)無縫的設備到設備連接，IoT設備可以安全地相互連接并連接到互聯(lián)網(wǎng)。OCF(開放式連接基金會)為這些設備制定規(guī)范，互操作性指南和認證計劃。IoTivity是OCF規(guī)范的開源參考實現(xiàn)。IoTivity提供多種編程語言和支持多種操作系統(tǒng)，且考慮資源受限設備。其包含四個基本構建塊：

• 發(fā)現(xiàn)：支持多種機制，用于發(fā)現(xiàn)鄰近和遠程的設備和資源。
• 數(shù)據(jù)傳輸：支持基于消息傳遞和流模型的信息交換和控制。
• 數(shù)據(jù)管理：支持從各種資源中收集，存儲和分析數(shù)據(jù)。
• 設備管理：支持設備的入網(wǎng)，配置和診斷。

2. OpenWeave

OpenWeave是Weave網(wǎng)絡應用層的開源實現(xiàn)，該網(wǎng)絡應用層是Nest產(chǎn)品的安全，可靠的通信主干?？蔀槲锫?lián)網(wǎng)(IoT)空間中的控制和數(shù)據(jù)提供設備到設備，設備到移動以及設備到云的通信。盡管Weave是圍繞IPv6構建的，但它可以利用任何IP網(wǎng)絡或點對點通信技術，例如Thread®，BLE或Cellular。

OpenWeave的設計考慮了以下目標：

• 低開銷-mdash; 低功耗設備的輕量級解決方案
• 無處不在— 無處不在的可擴展和統(tǒng)一協(xié)議
• 健壯— 利用Thread®并自我修復到云
• 安全— 即使網(wǎng)絡不暢，交互也是安全的
• 易于使用— 靈活的設置和配置
• 多功能— 強大的數(shù)據(jù)類型，可實現(xiàn)強大的交互

七、HomeKit

HomeKit是一個與支持Apple HomeKit附件協(xié)議的連接的家庭自動化配件進行通信和控制的框架。 HomeKit應用程序使用戶能夠發(fā)現(xiàn)兼容的配件并進行配置。 用戶還可以創(chuàng)建控制附件(如恒溫器或光源)的動作，將它們組合在一起，然后使用Siri觸發(fā)它們。 HomeKit對象存儲在用戶iOS設備上的數(shù)據(jù)庫中，該設備通過iCloud同步到其他iOS設備。 HomeKit支持遠程訪問附件，多個用戶設備和多個用戶。 HomeKit也為您處理安全和隱私。

希望這些定義將對您有所幫助，幫助您瀏覽這些新的物聯(lián)網(wǎng)標準和協(xié)議帶來的令人興奮的新可能性。