物联网层次结构,每一层涉及的协议,协议大致内容是什么?

物联网层次结构,每一层涉及的协议,协议大致内容是什么?,第1张

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

物联网 (IoT) 不只是新技术, 还是与旧技术的集成,其关键在于通信。 可用的通信方法各不相同,但是,各种不同的协议在将海量“事物”连接到互联网时发挥着重要的作用。 本文介绍了两种物联网补充协议: 用于短距离设备连接的本地协议 Modbus 以及支持物联网进行全局通信的可扩展互联网协议“消息队列遥测传输 (MQTT)”。
Modbus 是一个串行通信协议,首次出现于 1979 年,是连接行业设备实际使用的标准协议。 MQTT 早在 20 年前便已出现,但是将这两个协议结合在一起使用,能够为深度嵌入式设备提供物联网的规模和连接性。 图 1 展示了这些协议之间的一般关系,同时介绍了连接的支持解决方案:物联网网关。
图 1 物联网 (IoT) 网关作为物联网通信的支持解决方案 我们来看一下 Modbus 和 MQTT,以了解其区别以及如何在物联网中互相补充。
Modbus
自 1979 年首次出现至今,Modbus 已经演变为一套全面的支持多种物理链接的协议集(如 RS-485)。 Modbus 的核心是一个串行通信协议,采用主从模式。 主机向从机发送请求,从机予以回复。 在标准 Modbus 网络中,有一台主机以及最多 247 台从机(但是,如果采用 2 字节寻址,则可显著提高这一界限)。
借助 RS-485,主从机之间的通信发生在指示功能码的帧中。 该功能码可识别要 *** 作的功能,如读取独立输入;读取先进先出队列;或执行诊断函数。 然后,从机根据收到的功能码进行响应,该响应较为简单,由一组字节指示。 因此,从机可以是智能设备,也可以是只有一个传感器的简单设备。
从该描述中,您可以看到 Modbus 协议非常简单,但是其作为协议的开放性使其成为整个行业或 SCADA 系统的实际通信协议。
消息队列遥测传输

物联网智能网关要接入MES系统,需要从下面几个方面讨论:
1、多种采集协议的适配:车间设备一般具有多种接口和多种自动化协议,常见的有modbus、PPI、MPI、Profinet、hostlink等,接口一般为RS485、以太网、can口等。
2、具备边缘计算能力:物联网智能网关必须具备边缘计算能力,而不是傻瓜式的透传。可以对数据进行本地化预处理,然后再与MES服务器交互,这样能极大减轻MES服务器的压力。
3、与MES服务器间的通信规约和数据格式:物联网网关与MES服务器见需要支持实时性非常强的通信规约,如MQTT、DICP等,而不是普通的自动化协议。同时约定好传输的数据格式,以被MES服务器解析。
帝图数据采集器适合于用在MES系统的数据采集,比如汽车生产线的数据采集、变电站的数据采集等。

IPv6。根据查询IT信息网官方网站资料可知,因为IPv6具有许多新的优点,IP地址从32位变为128位,能够为提供足够多的IP地址,所以IPv6协议将成为物联网核心协议,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。


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