智能传感器通讯协议
物联网中的无线传感器网络协议介绍
物联网中的无线传感器网络协议介绍随着物联网（Internet of Things，IoT）技术的迅速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）作为物联网中的核心组成部分，正在广泛应用于各个领域，如环境监测、智能家居、智能交通等。
无线传感器网络协议则是保障网络通信的基石，它定义了传感器节点之间的通信规则和协议栈，使得节点之间能够高效地传输数据、协同工作并实现物联网的目标。
本文将对物联网中常用的无线传感器网络协议进行介绍。
1. IEEE 802.15.4IEEE 802.15.4是一种低速、低功耗的无线传感器网络协议，是物联网中最基础的协议标准之一。
它定义了物理层和MAC层协议，提供了低复杂性、低功耗、低数据传输速率的网络通信能力。
IEEE 802.15.4协议适用于近距离的传感器节点通信，具有自组织网络的特性，能够实现多节点间的数据采集和通信。
2. ZigBeeZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的一种高层次协议，它在物理层和MAC层之上添加了网络层、应用层和安全层等协议。
ZigBee协议具有低功耗、低数据传输速率、低成本和自组织网络等特性，适用于传感器节点数量庞大、网络层次结构复杂的应用场景。
ZigBee协议广泛应用于家庭自动化、智能电表和工业自动化等领域。
3. Z-WaveZ-Wave是一种用于物联网的无线通信协议，专注于家庭自动化领域。
它使用中心控制器架构，支持大量的设备和传感器，并提供了可靠的网络覆盖范围和低功耗的通信模式。
Z-Wave协议采用单向无线通信方式，通过建立一个稳定的网络网状拓扑结构，实现设备间的联动控制。
目前，Z-Wave协议已经成为家居自动化领域的主流无线通信协议。
4. LoRaWANLoRaWAN（Long Range Wide Area Network）是一种低功耗广域网（LPWAN）通信协议，适用于大范围、低速率的无线传感器网络。
物联网中的无线传感器网络通信协议分析
物联网中的无线传感器网络通信协议分析无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）作为物联网的重要组成部分，具有广泛的应用领域。
在物联网中，无线传感器网络扮演着数据采集和传输的角色，而通信协议则是实现无线传感器网络中节点之间通信的关键技术。
通信协议在无线传感器网络中起着相当重要的作用。
它决定了节点之间如何建立连接、传输方式、能耗和网络性能等方面。
因此，选择合适的通信协议对于无线传感器网络的设计和运行至关重要。
本文将对物联网中常用的无线传感器网络通信协议进行分析和比较，并对其特点和适用场景进行探讨。
1. 传统通信协议（1） Zigbee协议Zigbee协议是一种低功耗、短距离无线通信协议，被广泛应用于家庭自动化、工业监控等领域。
其特点是具有低速率、低功耗和低数据吞吐量。
Zigbee协议通过组网形成星型、网状或者集群网络，可以支持数千个节点同时通信。
Zigbee协议适用于对数据传输延迟要求不高的应用场景，例如智能家居中的灯光控制、温度感知等。
相比其他协议，Zigbee的能耗较低，节点寿命较长。
（2） Bluetooth协议Bluetooth协议是一种蓝牙无线技术，主要应用于手机、电脑等设备之间的短距离通信。
Bluetooth协议在传感器网络中可以用作数据传输和连接管理。
其特点是具有较高的传输速率、低功耗和简便的设备匹配过程。
Bluetooth协议适用于要求实时传输和高速率的应用场景，例如智能穿戴设备、健康监测等。
蓝牙技术得到了广泛应用，其开发和工具支持也更加成熟。
2. 新兴的无线传感器网络通信协议（1） LoRaWAN协议LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）是一种适用于长距离、低功耗传感器通信的协议。
它可以实现数公里范围内的通信，并具有较低的功耗和高实时性。
LoRaWAN通信采用星型网络拓扑，传感器节点通过集中器连接到云服务器，实现数据上传和下发命令。
传感网通信协议介绍及选择指南
传感网通信协议介绍及选择指南随着物联网技术的迅猛发展，传感网作为其重要组成部分，正逐渐渗透到我们日常生活的方方面面。
传感网通信协议作为传感网系统中的核心技术，对于传感器节点之间的通信起到了至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的传感网通信协议，并为读者提供一些选择指南。
一、ZigBee协议ZigBee协议是一种低功耗、短距离无线通信协议，适用于小范围、低速率的传感网通信。
它采用了星型网络拓扑结构，具有自组网、自修复等特点。
ZigBee协议广泛应用于家庭自动化、工业控制等领域。
选择ZigBee协议的优势是其低功耗、低成本和较高的可靠性，但其传输速率相对较低，适用于对数据传输速率要求不高的场景。
二、Z-Wave协议Z-Wave协议是一种专为智能家居应用设计的无线通信协议。
它采用了低功耗的Mesh网络拓扑结构，能够实现传感器节点之间的自组网和自愈能力。
Z-Wave协议在智能家居领域应用广泛，如智能门锁、智能照明等。
选择Z-Wave协议的优势是其稳定可靠的通信性能和较长的通信距离，但其产品相对较贵，适用于对通信距离和可靠性要求较高的场景。
三、LoRaWAN协议LoRaWAN协议是一种适用于广域物联网的无线通信协议，具有较长的通信距离和低功耗的特点。
它采用了星型或星状网络拓扑结构，适用于城市范围内的传感网通信。
LoRaWAN协议在智慧城市、农业监测等领域有广泛应用。
选择LoRaWAN协议的优势是其较长的通信距离、低功耗和较低的设备成本，但其传输速率相对较低，适用于对数据传输速率要求不高的场景。
四、NB-IoT协议NB-IoT协议是一种适用于广域物联网的窄带物联网通信技术，具有较低的功耗和较长的通信距离。
它采用了蜂窝网络拓扑结构，适用于城市范围内的传感网通信。
NB-IoT协议在智慧城市、智能交通等领域得到了广泛应用。
选择NB-IoT协议的优势是其较长的通信距离、低功耗和较高的通信速率，但其设备成本相对较高，适用于对通信速率和可靠性要求较高的场景。
三相智能电量传感器通讯协议(1_0_(精)
三相智能电量传感器通讯协议(V E R 1. 01、概述通信协议详细地描述了智能电量传感器的输入和输出命令、信息和数据, 以便第三方使用和开发。
1.1通信协议的作用使信息和数据在上位机(主站和智能电量传感器之间有效地传递, 允许访问智能电量传感器的所有测量数据。
智能电量传感器可以实时采集电量的值 , 具备一个 RS485通讯口,能满足电量监控系统的基本要求。
其功能和技术指标参见用户手册。
智能电量传感器通信协议采用 MODBUS RTU协议 , 本协议规定了应用系统中主机与智能电量传感器之间,在应用层的通信协议, 它在应用系统中所处的位置如下图所示:本协议所处的位置从机 :1.2 物理接口 :连接上位机的主通信口,采用标准串行 RS485通讯口,使用接线端子。
信息传输方式为异步方式 , 起始位 1位,数据位 8位, 停止位 1位, 无校验。
数据传输缺省速率为 9600b/s2、 MODBU RTU通信协议详述2. 1 协议基本规则以下规则确定在回路控制器和其他串行通信回路中设备的通信规则。
1所有回路通信应遵照主 /从方式。
在这种方式下 , 信息和数据在单个主站和从站 (监控设备之间传递。
2主站将初始化和控制所有在通信回路上传递的信息。
3 无论如何都不能从一个从站开始通信。
4所有环路上的通信都以“打包” 方式发生。
一个包裹就是一个简单的字符串 (每个字符串 8位 , 一个包裹中最多可含 255个字节。
组成这个包裹的字节构成标准异步串行数据, 并按一位起始位, 8位数据位, 1位停止位, 无校验位的方式传递。
串行数据流由类似于 RS232中使用的设备产生。
5所有回路上的传送均分为两种打包方式:A 主 /从传送B 从 /主传送6 若主站或任何从站接收到含有未知命令的包裹 , 则该包裹将被忽略 , 且接收站不予响应。
2. 2数据帧结构描述每个数据帧组成如下:RTU 模式地址功能代码数据数量数据 1...数据 nCRC 16位校验3、传输格式 (1命令报文格式读寄存器 :地址功能码数据起始地址高位数据起始地址低位数据个数高位数据个数低位CRC 16位校验01 03 低位在前返回:地址功能码字节数数据 1 数据 n CRC16位校验01 03 高位在前低位在前读数据 :地址功能码数据起始地址高位数据起始地址低位数据个数高位数据个数低位CRC 16位校验address 04 低位在前返回:地址功能码字节长度数据 1 数据2 … CRC16位校验 address 04 高位在前低位在前写寄存器 :地址功能码数据起始地址高位数据起始地址低位数据高位数据低位CRC 16位校验address 06 低位在前返回:地址功能码字节数数据高字节数据低字节 CRC16位校验address 06 02 低位在前通讯校机 :地址功能码数据起始地址高位数据起始地址低位数据高位数据低位CRC 16位校验address 65 低位在前返回:地址功能码字节数数据高字节数据低字节 CRC16位校验address 65 02 低位在前帧格式(10位起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位4、智能电量传感器内部报文信息数据地址数据信息备注0x0000 总有功功率十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后0x0002 总无功功率十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后0x0004 频率十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 , 数据除以 10为所得值 0x0006 总功率因数十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 1000为所得值 0x0008 电压 Uca(Ua 十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 10为所得值 0x000A 电流 Ia 十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 1000为所得值 0x000C 电压 Uab(Ub 十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 10为所得值 0x000E 电流 Ib 十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 1000为所得值 0x0010 电压 Ubc(Uc 十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 10为所得值 0x0012 电流 Ic 十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后 ,数据除以 1000为所得值 0x0014 有功电度十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后0x0016 无功电度十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后0x0018 单位地址0x001A 余留0x001B 余留0x001C 产品地址十六进制表示 , 高位在前 , 低位在后0x001E 通讯波特率十六进制表示0x0020 密码十六进制表示0x0022 复位电度十六进制表示 0x0000表示复位电度0x0024 CT 一次电流比十六进制表示0x0026 电压增益校机十六进制表示校机值0x0028 电压偏移量校机十六进制表示校机值0x002A 电流增益校机十六进制表示校机值0x002C 电流偏移量校机十六进制表示校机值0x002E 电压电流增益校机十六进制表示 0x0001默认输入电压 250V 电流 5A0x0030 电压电流偏移量校机十六进制表示 0x0001默认输入零注意 :0X0018和 0X0019字节为存放单位字节, “ 1” 表示读出的数据乘以 1000; “ 0” 表示读出的数据乘 1; 如表MSB LSB 有功电能无功电能有功功率无功功率备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用5、网络采样定时智能电量传感器中,上位机读取数据每次间隔时间不小于 150ms, 推荐值300ms 。
物联网传感器设计中的通信协议设计
物联网传感器设计中的通信协议设计在物联网传感器设计中，通信协议的选择至关重要。
通信协议是设备之间进行数据交换和通信所需要遵循的规则和约定，它直接影响到整个系统的性能、稳定性和可靠性。
在选择通信协议时，需要考虑到通信的距离、功耗、数据传输速率、网络拓扑结构等因素，以确保设计出的物联网传感器系统能够满足实际应用的需求。
首先，需要考虑通信协议的适用范围和技术特点。
常见的无线通信协议包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等。
Wi-Fi适用于对高带宽和较短距离要求较高的应用场景，例如家庭、办公室等；蓝牙适用于低功耗、短距离的设备间通信；Zigbee适用于传感器节点数量较多、网络拓扑结构较复杂的应用场景；而LoRa适用于远距离通信、低功耗的环境。
其次，需要考虑通信协议的功耗和数据传输速率。
不同的通信协议在功耗和数据传输速率方面有所差异，为了延长传感器的电池寿命，需要选择适合的通信协议。
通信协议的功耗主要取决于通信频率、传输距离和数据量，因此在设计物联网传感器时需综合考虑这些因素，选择合适的通信协议。
此外，安全性也是选择通信协议时需要关注的重要因素。
物联网传感器设计中的通信协议必须确保数据传输的安全性，防止数据泄露、劫持或篡改。
因此，通信协议的安全性和加密机制也需要考虑在内，保障整个系统的数据安全。
除此之外，系统的可靠性和稳定性也是通信协议设计中需要重点考虑的因素。
通信协议的稳定性直接关系到系统的正常运行，如果通信中断或出现故障，将导致数据丢失或系统无法正常工作。
因此，通信协议选择时需要考虑其抗干扰能力、信号稳定性等因素。
总之，物联网传感器设计中的通信协议设计至关重要，必须慎重选择适合具体应用场景和需求的通信协议。
通过综合考虑通信的距离、功耗、数据传输速率、安全性、可靠性等多方面因素，设计出符合要求的通信协议，才能确保物联网传感器系统的性能和稳定性。
在未来的物联网应用中，通信协议的设计将扮演着越来越重要的角色，为各种智能设备间的通信提供可靠保障。
MQTTSN协议解析物联网传感器网络通信协议的特点与应用
MQTTSN协议解析物联网传感器网络通信协议的特点与应用物联网（Internet of Things, IoT）作为一种信息技术的新兴领域，正在快速发展，对于现代社会的智能化进程起到了重要推动作用。
而物联网中的传感器网络，作为物联网的基础架构之一，扮演着收集和传输各类环境数据的重要角色。
为了实现传感器网络的高效通信，各种通信协议应运而生。
本文将对MQTTSN协议进行解析，探讨其特点与应用。
一、MQTTSN协议概述MQTTSN（MQ Telemetry Transport SN）是一种专为传感器网络设计的轻量级物联网通信协议。
它建立在MQTT协议（Message Queuing Telemetry Transport）的基础上，但相较于MQTT协议而言，MQTTSN 协议面向的是传感器网络的通信需求。
MQTTSN协议通过简化和优化MQTT协议，提供了更轻量、更高效的传输方式。
二、MQTTSN协议特点1. 灵活的网络拓扑结构：MQTTSN协议支持各种网络拓扑结构，如星型拓扑、多跳拓扑等。
这使得传感器网络在不同场景下能够灵活部署，并满足不同的通信需求。
2. 低带宽和低功耗：由于传感器网络通常以电池为能源，且网络节点数量庞大，因此降低网络的功耗和减少数据传输量成为了一项重要需求。
MQTTSN协议在传输效率上进行了优化，通过减少通信负载和维持心跳等方式，实现了低带宽和低功耗的特点。
3. 广域互连：MQTTSN协议不仅支持本地无线传输，还可以通过网关实现局域网与广域网之间的互连。
这使得传感器网络可以连接到更大范围的物联网环境中，实现信息共享和资源互通。
4. 动态网络扩展：传感器网络的规模通常会在使用过程中发生变化，因此支持网络节点的动态加入和离开是非常关键的。
MQTTSN协议允许节点动态加入和离开网络，使得网络具备了更好的可扩展性和鲁棒性。
三、MQTTSN协议应用1. 环境监测：传感器网络广泛应用于环境监测领域，如气象、水质、土壤等。
单片机和传感器的通讯协议
单片机和传感器的通讯协议协议方信息：甲方（单片机开发方）：姓名：________________ 。
单位：________________ 。
联系方式：________________ 。
地址：________________ 。
乙方（传感器提供方）：姓名：________________ 。
单位：________________ 。
联系方式：________________ 。
地址：________________ 。
引言：哎呀，说到单片机和传感器的通讯协议，大家可能都觉得这东西有点抽象，甚至有点枯燥。
其实呢，咱们做这个协议的目的很简单：就是让这些电子小家伙们能愉快地“说话”，别让它们在工作时碰到“语言不通”的尴尬。
所以，这份协议，讲的就是如何让单片机和传感器之间通过某种规范的方式有效交流，保证它们在互相“合作”时顺畅无阻，避免误解，减少故障。
第一章：协议的目标与背景嗯，大家都知道，单片机（MCU）是我们常用的微控制器，而传感器呢，就像是眼睛、耳朵和皮肤，能感知外界的变化，把信息反馈给单片机。
这两者之间，想要实现高效的配合，就得有一个“共同的语言”。
要不然，单片机像个聋子，传感器像个哑巴，沟通起来哪能有效呀？因此，本协议的目标就是为了明确：如何通过定义明确的通讯方式，让单片机和传感器之间的“信息流”更加流畅、稳定。
这样，我们就能通过它们的默契配合，完成更多有趣的任务！是不是有点儿小激动呢？第二章：通讯协议的定义为了确保双方能够顺利沟通，我们需要设定一套规范的通讯协议。
在这个协议下，单片机和传感器之间会通过某种物理层（比如I2C、SPI或者UART等）来传递信息。
具体的协议要求如下：1. 通讯速率：为了确保双方不至于“太快”或者“太慢”，我们约定，通讯速率必须在双方能够承受的范围内。
一般来说，常见的I2C协议支持的速率有100kbps、400kbps和1Mbps，大家可以根据实际需求来选择。
2. 数据格式：说到数据格式，这个很重要！我们不能让信息传输时“乱七八糟”。
ZigBee协议无线传感器网络的通信协议
ZigBee协议无线传感器网络的通信协议随着物联网技术的迅速发展，无线传感器网络成为实现智能化的重要组成部分。
其中，ZigBee协议作为一种低功耗、低数据速率的无线通信协议，被广泛应用于无线传感器网络。
一、引言ZigBee协议是一种基于IEEE 802.15.4标准的通信协议，适用于短距离、低功耗的无线传感器网络。
下面将详细介绍ZigBee协议的通信过程和主要特点。
二、ZigBee协议的通信过程1. 网络拓扑结构ZigBee网络通常由一个协调器（Coordinator）和多个终端设备（End Device）组成。
协调器负责网络的管理和控制，终端设备用于感知环境和将数据传输至协调器。
网络可以采用星型、树状或网状的拓扑结构。
2. 数据传输方式ZigBee协议采用分时分频多址（Time Division Multiple Access，TDMA）方式进行数据传输。
在一个超帧（Superframe）内，将时间划分为广播时隙（Broadcast Slot）和可用时隙（Contention Access Period，CAP），广播时隙用于网络同步和路由发现，可用时隙用于数据传输。
3. 网络发现与路由建立当终端设备加入ZigBee网络时，会通过路由发现过程找到最近的协调器，并与之建立路由。
路由建立后，终端设备可以通过路由器（Router）传输数据至协调器。
4. 数据传输过程数据传输过程通常分为两个阶段：数据采集和数据传输。
在数据采集阶段，终端设备通过感知环境获取数据，并存储在本地缓冲区。
在数据传输阶段，终端设备将数据封装为数据包，并通过协调器转发至目标设备。
三、ZigBee协议的主要特点1. 低功耗ZigBee协议采用低功耗设计，终端设备在待机状态下功耗极低，可实现长时间的无线传感器网络运行。
2. 自组织网络ZigBee协议支持自组织网络，终端设备可以自动组网并进行路由选择，灵活适应网络拓扑结构变化。
3. 安全性ZigBee协议使用AES-128加密算法对数据进行加密，保障数据传输的安全性，防止恶意攻击和数据篡改。
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pH
原始值
温度
工程值
EC
水位
例如：
空气温湿度的通道数为 3，通道顺序为：1 NULL ，2 温度，3 湿度
溶解氧的通道数量为 3，通道顺序： 1 原始值，2 温度， 3 工程值
备注
示例 目标地址 65500 88 FB FA 08 04 01 01 FF DC 01 06 48 FC FC 目标地址 1200 88 FB FA 08 04 01 01 04 B0 01 5A B9 FC FC
帧尾 2
FC FC FC FC
说明 长度 发起 应答
内容 长度
方向 1 FA AF
帧长度 1
通道数 1
读取数据
帧代号 功能码
1
2
04
01 01
04
01 01
返回数据
保留
1
地址段 2
数据 1 01
返回数据
通道数据 通道数*4
通道数据对照表：
传感器
通道 1
通道 2
通道 3
空气温湿度
null
温度
湿度
溶解氧
uint16 u16GetCrcData_UniBus(uint8 *pu8FrmBuffer, uint16 u16DataLen)
{
uint16 u16CrcData;
int8 u8MSBInfo;
uint16 u16Index;
uint8 u8Index;
u16CrcData=0xFFFF; for(u16Index = 0; u16Index < u16DataLen; u16Index++) {
ta = u16CrcData ^ pu8FrmBuffer[u16Index]; for(u8Index= 0; u8Index < 8; u8Index++) {
u8MSBInfo = u16CrcData & 0x0001; u16CrcData = u16CrcData >> 1; if(u8MSBInfo != 0 ) {
北京联创思源测控技术有限公司
智能传感器通讯协议
协议帧格式
说明 帧头 方向 长度 帧代号 功能码 地址段 数据 CRC
长度 2
1
1
1
2
2
N
2
发起 88 FB FA
1
01 01
下发数据
应答 88 FB AF
1
01 01
返回数据
长度 = [帧代号 1]+[功能码 2] + [地址段 2] + [数据 n] +[CRC 校验 2] 地址段位目标传感器的地址，高 8 位在前。 数据由不同的帧代号决定。 CRC 校验从长度开始到数据段结束，校验产生的 16 位 CRC，低 8 位在前
*
uint8 u8DataLen 数据长度
* Return: uint16 u16CrcData; CRC 校验码
* Author: yl
* Data: 2009-07-08
* Last reviser:
* Last Data:
********************************************************/
CRC 校验生成函数 /******************************************************* * Name: u16GetUniBusCrc
北京联创思源测控技术有限公司
* Description: 生成 UniBus 协议的 CRC 校验码
* Parameter: uint8 *pu8FrmBuffer 校验数据缓存
u16CrcData = u16CrcData ^ 0xA001; } } } return u16CrcData; }