通信协议无疑是物联网中争论最多的领域之一，这些争论中，有些是标准之争，有些是专利之争，其中无线通信是物联网领域普遍关注的话题。我们讨论过WiFi、蓝牙、Zigbee之争，但这些协议均为局域网络协议，广域网络方面当前功耗和成本的经济性越来越吸引物联网的应用者，被称为低功耗广域网络（Low Power Wide Area，LPWA）。
此前，我们曾看到SigFox属于此类技术，但随着研究的深入，我们发现其实还存在着不少类似的技术，当一项协议成为主流协议前，它一定是经过与其他协议的一番斗争之后才形成的。本文的目标是对它们进行比较，不过人们对此立即会产生一个问题：你如何去做比较？通过查阅和研究相关文献，我试图提炼一些通用线索来串起各种协议，并对每一协议的代表性企业进行访谈，形成了对LPWA协议的比较。
功耗和成本看似重要，实则无法纳入比较参数
功耗和成本是每一个协议宣称其所具备的特征，但是，还没有人成为这方面的赢家。
影响功耗的因素很多，有些可能无法计量，功耗是否可以进行比较其实并不明确。根据一位拥有多年LPWA实践经验的Telensa专家所述：“功耗唯一可计量的是电池寿命”。另一专家认为，LPWA网络协议虽然是低功耗的，但如果比较单位数据功耗的话，其功耗是大于2G网络的。低传输功耗意味着只有很低的数据速率，因此可能需要很长时间来传输，也就是说设备平均休眠状态时间就很短。因低传输功耗而形成的微弱数据需要更敏感的接收线路，因此接收端可能需要更多平均功耗。
哪些参数可以拿来进行比较？
距离
我们知道任何无线技术传输距离随着其信号传输方式不同而不同，这一规律自然适用于LPWA网络。在人口密集的城市环境中，围墙、建筑物、反射以及交通状况等，使得无线传输距离短于农村地区；而在平整的、无障碍的农村环境下，传输距离会大大增加。但我们仍不可忽视一些因素——无线电干扰等。
因此，距离是各协议代表厂商热议的话题，有些协议宣称可以达到数十公里距离，但其竞争对手可能会说在实际环境中其效果会大打折扣。距离作为比较标准实际上是一个比较谨慎的选择，但至少它是可计量的指标。
另外需要注意的是：你可能发现这些LPWA协议在市场宣传资料中会与诸如Zigbee之类的协议进行比较。你可能觉得Zigbee是一个局域组网协议，与LPWA比较有些奇怪，但实际上Zigbee通过Mesh组网也可以形成广域网络。
频谱
几乎所有LPWA协议均使用ISM频段，虽然有少量协议使用授权频谱。我们将给出每个协议的频段，有些使用的是超低频段，有些是低频段，还有些是采用宽频。
上行/下行对称性
这些LPWA协议均对数据的上下行采取非对称的方式，比较表格中简单给出了它们是否采用上下行对称方式。
数据速率
这是另一个易变的参数，它依赖于距离、障碍以及数据拥堵情况，所以仅仅给出一般性的范围。
最大节点数
最大节点有两种表述方式，一个是整个网络中的节点数，另一个是星形网络中每一Hub配置的节点数。
最大节点数受一些因素的影响，节点数有可能在协议中已设定，但即使一个协议的理论容量是百万，但其容量受制于ISM频段，这不仅仅是一个数字，而是依赖于在给定时间有多少其他协议也在使用该频段。
空中升级（OTA）的可能性
这可能是一个随机的参数，但这一参数反映网络有效的下行能力。如果网络仅提供几个比特的下行容量，那它是无法下载一个大的软件数据包来更新其远程节点的。
切换
我们很容易理解物联网edge nodes作为静态单位无线传输，但是很多设备——如汽车、农用机械等是移动的，还有一些本身可能不是移动的，但别人会不断移动它们——比如仓储中贴有电子标签的货物。因此，我们自然想知道一个协议是否可以实现设备在不同Hub之间的无缝切换。
运营模式
一些协议只是由网络运营商来掌握，并向工作提供网络服务，就像为电话提供蜂窝网络系统一样。而也有其他协议通过公有或私有网络提供。
标准状况
一些协议已制定了相应的标准，或者正在制定中，有些协议拥有者将其标准公开出来，而有些所有者申请专利保护。在一些情况下，你可以获取其细则，而有些情况下你需要获得认证。
现存的LPWA网络协议知多少
除了我们耳熟能详的LoRa、SigFox、LTE-M外，这一领域也是多家争鸣的状态，包括NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等，本文主要对这些适用于物联网的低功耗广域网络协议相关参数进行比较，下期将推出一篇文章，详细介绍每一通信协议的情况。1、面向连接的：使用TCP协议通信的双方必须先建立连接，然后才能开始数据的读写，TCP连接是全双工的，即双方的数据读写可以通过一个连接进行。完成数据交换之后，通信双方都必须断开连接以释放资源。TCP协议的这种连接是一对一的，所以基于广播和多播（目标是多个主机地址）的应用程序不能使用TCP服。而无连接协议UDP则非常适合于广播和多播。
2、流式服务：TCP的字节流服务的表现形式就体现在，发送端执行的写 *** 作数和接收端执行的读 *** 作次数之间没有任何数量关系，当发送端应用程序连续执行多次写 *** 作的时，TCP模块先将这些数据放入TCP发送缓冲区中。当TCP模块真正开始发送数据的时候，发送缓冲区中这些等待发送的数据可能被封装成一个或多个TCP报文段发出。（下图3-1）
3、UPD的数据报服务：发送端应用程序每执行一次写 *** 作，UDP模块就将其封装成一个UDP数据报并发送之。接收端必须及时针对每一个UDP数据报执行读 *** 作（通过recvfrom系统调用），否则就会丢包（这经常发生在较慢的服务器上）。并且，如果没有指定足够的应用程序缓冲区来读取UDP数据，则UDP数据将被截断。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。物联网平台为设备提供安全可靠的连接通信能力，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，指令数据通过API调用下发至设备端，实现远程控制。
物联网平台也提供了其他增值能力，如设备管理、规则引擎、数据分析、边缘计算等，为各类IoT场景和行业开发者赋能。
如下是共享单车基于物联网平台的解决方案。
物联网平台提供边缘计算能力，支持在离设备最近的位置构建边缘计算节点处理设备数据。
在断网或弱网情况下，边缘计算可缓存设备数据，网络恢复后，自动将数据同步至云端。
提供多种业务逻辑的开发和运行框架，包括场景联动、函数计算和流式计算，各框架均支持云端开发、动态部署。
边缘计算能力允许在最靠近设备的地方构建边缘计算节点，过滤清洗设备数据，并将处理后的数据上传至云平台。
物联网应用可广泛应用于：智能生活、智能工业、智能楼宇、环境保护、农业水利、能源监控等环境。计算平台主要涉及：
开发者使用设备接入SDK，将非标设备转换成标准物模型，就近接入网关，从而实现设备的管理和控制。
设备连接到网关后，网关可以实现设备数据的采集、流转、存储、分析和上报设备数据至云端，同时网关提供规则引擎、函数计算引擎，方便场景编排和业务扩展。
设备数据上传云端后，可以结合云功能，如大数据、AI学习等，通过标准API接口，实现更多功能和应用。
物联网 (IoT) 设备必须连接互联网。通过连接到互联网，设备就能相互协作，以及与后端服务协同工作。互联网的基础网络协议是 TCP/IP。MQTT（Message Queue Telemetry Transport，消息队列遥测传输） 是基于 TCP/IP 协议栈而构建的，已成为 IoT 通信的标准。MQTT是用于物联网的标准消息传递协议，具有轻巧高效、双向通讯、安全、可靠传递等优点，常被设计为一种非常轻量级的发布，适用于较小的代码占用量和网络带宽连接远程设备。
随着物联网、大数据及人工智能的迅速发展，自动化厂商也在加速推进物联网战略，推出各自的IoT和数字化解决方案。作为主流物联网协议的MQTT协议迅速成为各自动化设备厂商关注的重点，各大自动化厂商为了加速实现互联互通的工业物联网，纷纷开始在 PLC 中集成 MQTT 协议，以方便 PLC 数据的采集，如西门子、倍福、菲尼克斯、矩形科技等等。
如果你是相关需求，且经费预算有限，可以选择国内品牌。如矩形科技，矩形科技旗下产品覆盖军工、楼宇、能源管理、自动化装备等多个领域，大部分均支持MQTT协议。 百度也有很多相关信息。是的
目前广泛应用的IP协议的版本号为4，所以叫IPv4,随着因特网的爆炸式增长，以及我们迅速进入的物联网时代，IP地址的应用范围也扩大，不再只是计算机使用，越来越多的其他电子设备、信息家电、数字终端等也在使用IP地址。IPv4暴露出了好多缺陷，最突出的是IP地址资源即将耗尽。因此，在1998年12月，许多国家把IPv6技术的研究作为未来网络发展的重要课题，在研发规划中均采用IPv6协议作为网络的核心协议。IPv6具有许多新的优点，最大特征是IP地址从32位变为128位，显而易见，地址容量大为增加，能够为所有使用IP地址的物联网设备提供足够多的IP地址。同时，使用IPv6代替IPv4，必须对构成现有网络基础的软件和硬件进行一系列重大的修改，因此，IPv6协议将成为未来物联网核心协议。目前自控领域比较大的公司主要有：西门子、江森、霍尼韦尔、迎希科。。。
我们公司做楼控用迎希科技的产品比较多，另外三家也用过，很少；主要是以前国内市场都是用的西门子、江森、霍尼韦尔，国外最好的产品，但是后期效果却不是很理想，据专业部门统计：
2003年上海市调研结果：能起作用的仅占20%，部分正常还可使用的占45%，35%不能开通或发生故障修复不了不能运行而废弃。
2005年青岛市建委调查写字楼150座，正常运行的仅占43座（占29%）；
2006年北京市中国建筑业协会调查106座商业建筑，运行满意的只占25%，不正常或废弃的占30%；
2008年华南深圳建科院调查26幢商业建筑，开通的楼控系统只占269%。
目前楼宇自控领域现在主流协议都是TCP/IP,485总线协议，现在的主流是物联网也就是TCP/IP协议。
我们用的迎希科技的控制产品都是走的TCP/IP协议，并且他们后期服务周到，因此我们公司做过的楼控案例用迎希的开通率达到100%中国的楼控。
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