物联网通信技术概述ppt课件

随着PLC在工业领域的广泛应用，Modbus也成为工业领域最受欢迎的通 信协议，它采用主/从（Master/Slave）方式通信，即一对多的方式连接，一 个主控制器最多可以支持247个从属控制器。
优点： Modbus的主要优点有： - 标准化、开放，免费使用，无许可证 费，无需知识产权授权。 - 支持多种电气接口，如串口和Ethernet接口等， 支持多种传输介质，如双绞线、光纤、无线等。 - Modbus协议的帧格式简 单、紧凑，通俗易懂。易开发，易用。
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有线通信
Modbus 通常认为Modbus只是使用串行方式进行通信的应用层协议
标准，它并不包含电气方面的规范。Modbus最初是Modicon于 1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表的，后来衍 生出Modbus RTU，Modbus ASCII和Modbus TCP三种模式，前两种 所用的物理接口是上面介绍的串口，后一种使用Ethernet接口。
以太网主要涉及的组网低层技术和协议，中上层协议为TCP/IP
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短距离无线通信（节点）
随着通信与物联网技术的不断发展，在各种产 品应用越来越多的开始出现无线通信的元素。
通过无线通信，设备不再只是独立工作，而是 可以通过网络协同工作，增强设备的灵活性与功能。
短距离无线通信是无线通讯中最常见的一种情 况，一般指通讯范围不超过100m的无线通信。下 面整理了目前在短距离无线通信中的常用方案，并 将不同的方案进行了比较。
在上述各层之间进行数据交换的规则和约定就是通信协 议。遵守OSI标准的通信协议能够做到上层协议与下层协议的 实现无关，因此能最大限度的复用下层协议。
这里提到的通信技术在通信硬件上就有不同的特性，以 支持有线/无线，长距/短剧，节能/高速等特性。但同时也使 得其在物理层向上的若干层都需要使用自己的通信协议。所 以通信技术的名称也往往是一些通信协议的名称，并且通信 技术和通信协议的含义也广为混淆。
无线通信是利用电磁波信号在空间中直接传播而进行 信息交换的通信技术，进行通信的两端之间无需有形的媒 介连接。常见的无线通信方式有有蜂窝（手机）无线连接， wifi连接，还有一些倍感神秘的方式，如可见光通信和量 子通信方式等等。
有线连接的常用方式：UART、USB(uart) ；网口
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短距离通信和长距离通信
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有线通信
串口通信技术 串口（Serial port）是一种非常通用的用于设备之间通信
的接口，也广泛用于设备以及仪器仪表之间的通信。常见 的串口有RS-232、uart（TTL电平）和工业电脑应用的半双 工RS-485与全双工RS-422。
串口通信使用串行方式进行通信，即串口按位（bit）发送和接收字节 序列。简易串口通信使用3根线完成：地线，发送和接收。串口通信可以 在使用发送线发送数据的同时用接受线接收数据，它很简单并且能够实现 较远距离的通信，其通信长度可达1200米（RS485、半双工）。
缺点： Modbus主要存在以下问题： - 组网能力差，只有主从方式通信 网络规模有限，从属控制器数量限制了网络规模 - 安全性差，无认证、无权 限管理，明文传输使得它在非受控环境下是非常有风险的
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有线通信
以太网 以太网（Ethernet）是一种局域网通信技术， IEEE组织的
IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理 层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。 以太网使用 双绞线作为传输媒介，在没有中继的情况下，最远可以覆盖 200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s， 更新的标准则支持1KMb/s和10KMb/s的速率。
有很多的场合人和物只需要跟附近的通信终端通信，例 如在家里，办公室，工厂等等。但是也存在长距离的应用场 景，例如两个城市之间的网络要连接起来，在高速上的车辆 或乘客，甚至是海洋上的渔船。通常我们把通信距离在 100m以内的通信称之为短距离通信，而通信距离超过1000m 的称之为长距离通信。
现实中有很多种通信技术可以满足各种不同的通信需求， 但是还没有哪一种通信技术可以满足所有的通信需求，如果 还考虑成本，功耗，效率等因素的话。把数据传输到更远的 距离以及传输更多的数据常常意味着更高的能耗和更高的成 本。因而短距离通信和长距离通信在技术实现，功耗，成本 等各个方面均不同，是将物连接进网络时候需要考虑的因素 之一。
以太网技术的最大优点是它是目前应用最普遍的局域网技术，已经逐步 取代了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET等。现在我们熟悉的互联 网就是指所有这些大大小小的局域网连接在一起以后，形成的覆盖全球的 网络。物联网是连接的物超过人口以后的互联网，因而实际中，任何连接 到物联网的物总是连接到一个以太网的终端上的。
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通信技术和通信协议
通信技术主要是强调信息从信源到目的地的传输过程所 使用的技术，还有一个问题是各种通信技术之间如何能协同 工作呢？为此，国际层、网络层、传 输层、会话层、表示层和应用层。也就是这个伟大的标准最 终形成了互联网，以及无所不连的物联网。
物联网通信技术概述
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一
基本概念
二
有线通信
三 短距离无线通信（节点）
四
长距离无线通信（接入层）
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有线连接和无线连接
连接方式可以分成有线连接和无线连接，我们这里讲 的连接，其目的都是要进行通信，因此也就分别使用有线 通信技术和无线通信技术。
有线通信，是指利用金属导线、光纤等有形媒质传送 信息的技术。有线通讯已经非常普及，在自己家里墙壁上 找找，就不难找到电话口，网口，有线电视口。
优点： 串口通信的最大有点就是普及率高，串口至今PC电脑还是标配 （现在USB口模拟），通常为了方便连接打印机。大部分的工业设备都有 串口，那些没有串口的设备，在其开发时，常见方法也是通过串口连接到 进行开发的电脑上的，因此串口是设备进行通信的最简单最容易的方法。
缺点：串口通信的组网能力差，虽然通常情况比无线稳定，但串口的 通信速度以太网比起来还是有很大差距，一般来讲，只适合低速率和小数 据量的通信。