भाग 1-आईओटी संचार प्रोटोकॉल का पूर्ण विश्लेषण

IoT उपकरणों की संख्या में निरंतर वृद्धि के साथ, इन उपकरणों के बीच संचार या कनेक्शन विचार के लिए एक महत्वपूर्ण विषय बन गया है।इंटरनेट ऑफ थिंग्स के लिए संचार बहुत सामान्य और महत्वपूर्ण है।चाहे वह कम दूरी की वायरलेस ट्रांसमिशन तकनीक हो या मोबाइल संचार तकनीक, यह इंटरनेट ऑफ थिंग्स के विकास को प्रभावित करती है।संचार में, संचार प्रोटोकॉल विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, और यह नियम और परंपराएं हैं जिनका संचार या सेवा को पूरा करने के लिए दो संस्थाओं को पालन करना चाहिए।यह आलेख कई उपलब्ध IoT संचार प्रोटोकॉल का परिचय देता है, जिनका प्रदर्शन, डेटा दर, कवरेज, पावर और मेमोरी अलग-अलग हैं, और प्रत्येक प्रोटोकॉल के अपने फायदे और कमोबेश नुकसान हैं।इनमें से कुछ संचार प्रोटोकॉल केवल छोटे घरेलू उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं, जबकि अन्य का उपयोग बड़े पैमाने पर स्मार्ट सिटी परियोजनाओं के लिए किया जा सकता है।इंटरनेट ऑफ थिंग्स के संचार प्रोटोकॉल को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है, एक है एक्सेस प्रोटोकॉल, और दूसरा है संचार प्रोटोकॉल।एक्सेस प्रोटोकॉल आम तौर पर सबनेट में उपकरणों के बीच नेटवर्किंग और संचार के लिए जिम्मेदार होता है;संचार प्रोटोकॉल मुख्य रूप से पारंपरिक इंटरनेट टीसीपी/आईपी प्रोटोकॉल पर चलने वाला डिवाइस संचार प्रोटोकॉल है, जो इंटरनेट के माध्यम से उपकरणों के डेटा विनिमय और संचार के लिए जिम्मेदार है।

1. लंबी दूरी का सेलुलर संचार

(1)2जी/3जी/4जी संचार प्रोटोकॉल क्रमशः दूसरी, तीसरी और चौथी पीढ़ी के मोबाइल संचार प्रणाली प्रोटोकॉल को संदर्भित करते हैं।

(2)एनबी-आईओटी

नैरो बैंड इंटरनेट ऑफ थिंग्स (एनबी-आईओटी) इंटरनेट ऑफ एवरीथिंग की एक महत्वपूर्ण शाखा बन गई है।

सेलुलर नेटवर्क पर निर्मित, एनबी-आईओटी केवल 180kHz बैंडविड्थ की खपत करता है और तैनाती लागत को कम करने और सुचारू अपग्रेड के लिए सीधे जीएसएम, यूएमटीएस या एलटीई नेटवर्क पर तैनात किया जा सकता है।

एनबी-आईओटी कम पावर वाइड कवरेज (एलपीडब्ल्यूए) इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) बाजार पर केंद्रित है और यह एक उभरती हुई तकनीक है जिसे दुनिया भर में व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है।

इसमें व्यापक कवरेज, कई कनेक्शन, तेज गति, कम लागत, कम बिजली की खपत और उत्कृष्ट वास्तुकला की विशेषताएं हैं।

अनुप्रयोग परिदृश्य: एनबी-आईओटी नेटवर्क बुद्धिमान पार्किंग, बुद्धिमान अग्निशमन, बुद्धिमान पानी, बुद्धिमान स्ट्रीट लाइट, साझा बाइक और बुद्धिमान घरेलू उपकरण इत्यादि सहित परिदृश्य लाता है।

(3)5जी

पांचवीं पीढ़ी की मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी सेलुलर मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी की नवीनतम पीढ़ी है।

5G के प्रदर्शन लक्ष्य उच्च डेटा दर, कम विलंबता, ऊर्जा बचत, कम लागत, बढ़ी हुई सिस्टम क्षमता और बड़े पैमाने पर डिवाइस कनेक्टिविटी हैं।

अनुप्रयोग परिदृश्य: एआर/वीआर, वाहनों का इंटरनेट, बुद्धिमान विनिर्माण, स्मार्ट ऊर्जा, वायरलेस मेडिकल, वायरलेस होम एंटरटेनमेंट, कनेक्टेड यूएवी, अल्ट्रा हाई डेफिनिशन/पैनोरमिक लाइव प्रसारण, व्यक्तिगत एआई सहायता, स्मार्ट सिटी।

2. लंबी दूरी का गैर-सेलुलर संचार

(1)वाईफ़ाई

पिछले कुछ वर्षों में होम वाईफाई राउटर और स्मार्ट फोन की तेजी से लोकप्रियता के कारण, स्मार्ट होम के क्षेत्र में भी वाईफाई प्रोटोकॉल का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। वाईफाई प्रोटोकॉल का सबसे बड़ा फायदा इंटरनेट तक सीधी पहुंच है।

ZigBee की तुलना में, Wifi प्रोटोकॉल का उपयोग करने वाली स्मार्ट होम योजना अतिरिक्त गेटवे की आवश्यकता को समाप्त कर देती है।ब्लूटूथ प्रोटोकॉल की तुलना में, यह मोबाइल फोन जैसे मोबाइल टर्मिनलों पर निर्भरता को खत्म कर देता है।

शहरी सार्वजनिक परिवहन, शॉपिंग मॉल और अन्य सार्वजनिक स्थानों में वाणिज्यिक वाईफाई का कवरेज निस्संदेह वाणिज्यिक वाईफाई परिदृश्यों की अनुप्रयोग क्षमता को प्रकट करेगा।

(2)ज़िगबी

ZigBee एक कम गति और कम दूरी का ट्रांसमिशन वायरलेस संचार प्रोटोकॉल है, एक अत्यधिक विश्वसनीय वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन नेटवर्क है, इसकी मुख्य विशेषताएं कम गति, कम बिजली की खपत, कम लागत, बड़ी संख्या में नेटवर्क नोड्स का समर्थन, विभिन्न नेटवर्क टोपोलॉजी का समर्थन करना है। , कम जटिलता, तेज, विश्वसनीय और सुरक्षित।

ZigBee तकनीक एक नई प्रकार की तकनीक है, जो हाल ही में सामने आई है।यह ट्रांसमिशन के लिए मुख्य रूप से वायरलेस नेटवर्क पर निर्भर करता है।यह नज़दीकी सीमा में वायरलेस कनेक्शन ले सकता है और वायरलेस नेटवर्क संचार तकनीक से संबंधित है।

ZigBee तकनीक के अंतर्निहित फायदे इसे धीरे-धीरे इंटरनेट ऑफ थिंग्स उद्योग में एक मुख्यधारा की तकनीक बनाते हैं और उद्योग, कृषि, स्मार्ट होम और अन्य क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग प्राप्त करते हैं।

(3) लोरा

लोरा (लॉन्गरेंज, लॉन्गरेंज) एक मॉड्यूलेशन तकनीक है जो समान तकनीकों की तुलना में लंबी संचार दूरी प्रदान करती है। लोरा गेटवे, स्मोक सेंसर, वॉटर मॉनिटरिंग, इंफ्रारेड डिटेक्शन, पोजिशनिंग, इंसर्शन और अन्य व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले आईओटी उत्पाद। एक नैरोबैंड वायरलेस तकनीक के रूप में, लोरा का उपयोग करता है जियोलोकेशन के लिए आगमन का समय अंतर। लोरा पोजिशनिंग के अनुप्रयोग परिदृश्य: स्मार्ट सिटी और ट्रैफिक मॉनिटरिंग, मीटरिंग और लॉजिस्टिक्स, कृषि पोजिशनिंग मॉनिटरिंग।

3. एनएफसी (नियर फील्ड कम्युनिकेशन)

(1)आरएफआईडी

रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन (आरएफआईडी) रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन का संक्षिप्त रूप है। इसका सिद्धांत लक्ष्य की पहचान के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए रीडर और टैग के बीच गैर-संपर्क डेटा संचार है। आरएफआईडी का अनुप्रयोग बहुत व्यापक है, विशिष्ट अनुप्रयोग पशु चिप हैं, कार चिप अलार्म डिवाइस, एक्सेस कंट्रोल, पार्किंग नियंत्रण, उत्पादन लाइन स्वचालन, सामग्री प्रबंधन। संपूर्ण आरएफआईडी प्रणाली में रीडर, इलेक्ट्रॉनिक टैग और डेटा प्रबंधन प्रणाली शामिल है।

(2)एनएफसी

NFC का चीनी पूरा नाम नियर फील्ड कम्युनिकेशन टेक्नोलॉजी है।एनएफसी को गैर-संपर्क रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान (आरएफआईडी) तकनीक के आधार पर विकसित किया गया है और इसे वायरलेस इंटरकनेक्शन तकनीक के साथ जोड़ा गया है।यह विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए एक बहुत ही सुरक्षित और तेज़ संचार विधि प्रदान करता है जो हमारे दैनिक जीवन में अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रहे हैं।एनएफसी के चीनी नाम में "निकट क्षेत्र" विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के निकट रेडियो तरंगों को संदर्भित करता है।

अनुप्रयोग परिदृश्य: अभिगम नियंत्रण, उपस्थिति, आगंतुकों, सम्मेलन साइन-इन, गश्त और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।एनएफसी में मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन और मशीन-टू-मशीन इंटरैक्शन जैसे कार्य हैं।

(3)ब्लूटूथ

ब्लूटूथ तकनीक वायरलेस डेटा और ध्वनि संचार के लिए एक खुला वैश्विक विनिर्देश है।यह एक विशेष शॉर्ट-रेंज वायरलेस तकनीक कनेक्शन है जो फिक्स्ड और मोबाइल उपकरणों के लिए संचार वातावरण स्थापित करने के लिए कम लागत वाले शॉर्ट-रेंज वायरलेस कनेक्शन पर आधारित है।

ब्लूटूथ मोबाइल फोन, पीडीए, वायरलेस हेडसेट, नोटबुक कंप्यूटर और संबंधित बाह्य उपकरणों सहित कई उपकरणों के बीच वायरलेस तरीके से सूचनाओं का आदान-प्रदान कर सकता है।"ब्लूटूथ" तकनीक का उपयोग मोबाइल संचार टर्मिनल उपकरणों के बीच संचार को प्रभावी ढंग से सरल बना सकता है, और डिवाइस और इंटरनेट के बीच संचार को भी सफलतापूर्वक सरल बना सकता है, ताकि डेटा ट्रांसमिशन तेज और अधिक कुशल हो जाए, और वायरलेस संचार का मार्ग व्यापक हो जाए।

4. वायर्ड संचार

(1)यूएसबी

यूएसबी, अंग्रेजी यूनिवर्सल सीरियल बस (यूनिवर्सल सीरियल बस) का संक्षिप्त नाम, एक बाहरी बस मानक है जिसका उपयोग कंप्यूटर और बाहरी उपकरणों के बीच कनेक्शन और संचार को विनियमित करने के लिए किया जाता है।यह पीसी क्षेत्र में लागू इंटरफ़ेस तकनीक है।

(2)सीरियल संचार प्रोटोकॉल

सीरियल संचार प्रोटोकॉल प्रासंगिक विशिष्टताओं को संदर्भित करता है जो डेटा पैकेट की सामग्री को निर्दिष्ट करता है, जिसमें स्टार्ट बिट, बॉडी डेटा, चेक बिट और स्टॉप बिट शामिल हैं।सामान्य रूप से डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए दोनों पक्षों को एक सुसंगत डेटा पैकेट प्रारूप पर सहमत होने की आवश्यकता है।धारावाहिक संचार में, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल में RS-232, RS-422 और RS-485 शामिल हैं।

सीरियल संचार एक संचार विधि को संदर्भित करता है जिसमें डेटा को बाह्य उपकरणों और कंप्यूटरों के बीच थोड़ा-थोड़ा करके प्रसारित किया जाता है।यह संचार विधि कम डेटा लाइनों का उपयोग करती है, जो लंबी दूरी के संचार में संचार लागत को बचा सकती है, लेकिन इसकी संचरण गति समानांतर संचरण से कम है।अधिकांश कंप्यूटर (नोटबुक सहित) में दो RS-232 सीरियल पोर्ट होते हैं।सीरियल संचार भी उपकरणों और उपकरणों के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला संचार प्रोटोकॉल है।

(3)ईथरनेट

ईथरनेट एक कंप्यूटर LAN तकनीक है। IEEE 802.3 मानक ईथरनेट के लिए तकनीकी मानक है, जिसमें भौतिक परत कनेक्शन, इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल और मीडिया एक्सेस लेयर प्रोटोकॉल की सामग्री शामिल है??

(4)एमबस

एमबीस रिमोट मीटर रीडिंग सिस्टम (सिम्फोनिक एमबीस) एक यूरोपीय मानक 2-तार दो बस है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से हीट मीटर और वॉटर मीटर श्रृंखला जैसे खपत मापने वाले उपकरणों के लिए किया जाता है।