所有通信協(xié)議.docx

常用通信協(xié)議匯總一、 有線連接1.1 RS-232優(yōu)點：RS-232是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，其驅動器負載為3k7k。所以RS-232適合本地設備之間的通信。缺點：（1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。（2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，最高速率為20Kbps。（3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，而發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米。1.2 RS-485RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結構，傳輸距離一般在12km以下為最佳，如果超過距離加中繼可以保證信號不丟失，而且結點數(shù)有限制，結點越多調試起來稍復雜，是目前使用最多的一種抄表方式，后期維護比較簡單。常見用于串行方式，經(jīng)濟實用。1.3 CAN最高速度可達1Mbps，在傳輸速率50Kbps時，傳輸距離可以達到1公里。在10Kbps速率時，傳輸距離可以達到5公里。一般常用在汽車總線上，可靠性高。1.4 TCP/IP它可以用在各種各樣的信道和底層協(xié)議（例如T1和X.25、以太網(wǎng)以及RS-232串行接口）之上。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為IP并沒有做任何事情來確認數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機的地址（源地址）和接收它的主機的地址（目的地址）。1.5 ADSL基于TCP/IP或UDP協(xié)議，將抄表數(shù)據(jù)發(fā)送到固定ip，利用電信/網(wǎng)通現(xiàn)有的布線方式，速度快，性能比較可以，缺點是不適合在野外，設備費用投入較大，對儀表通訊要求高。1.6 FSK可靠通信速率為1200波特，可以連接樹狀總線；對線路性能要求低，通信距離遠，一般可達30公里，線路絕緣電阻大于30歐姆，串聯(lián)電阻高達數(shù)百歐姆都可以工作，適合用于大型礦井監(jiān)控系統(tǒng)。主要缺點是：系統(tǒng)造價略高，通信線路要求使用屏蔽電纜；抗干擾性能一般，誤碼率略高于基帶。1.7 光纖方式傳輸速率高，可達百兆以上；通信可靠無干擾；抗雷擊性能好，缺點：系統(tǒng)造價高；光纖斷線后熔接受井下防爆環(huán)境制約，不宜直達分站，一般只用于通信干線。1.8 電力載波1.9 利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g。由于使用堅固可靠的電力線作為載波信號的傳輸媒介，因此具有信息傳輸穩(wěn)定可靠，路由合理、可同時復用遠動信號等特點，不需要線路投資的有線通信方式，但是開發(fā)費用高，調試難度大，易受用電環(huán)境影響，通訊狀況用戶的用電質量關系緊密。二、 無線連接2.1 Bluetooth藍牙是一種支持設備短距離通信的無線電技術。它是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的短距離無線連接為基礎，可為固定的或移動的終端設備提供廉價的接入服務。藍牙技術的實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環(huán)境建立通用的近距無線接口，將通信技術與計算機技術進一步結合起來，使各種設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內實現(xiàn)相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHzISM頻段，提供1Mbps的傳輸速率和10m 的傳輸距離。優(yōu)勢：1. 全性高。藍牙設備在通信時，工作的頻率是不停地同步變化的，也就是跳頻通信。雙方的信息很難被抓獲，防止被破解或惡意插入欺騙信息。2. 于使用。藍牙技術是一項即時技術，不要求固定的基礎設施，且易于安裝和設置。不足：1. 通信速度不高。藍牙設備的通信速度較慢，有很多的應用需求不能得到滿足。2. 傳輸距離短。藍牙規(guī)范最初為近距離通信而設計，所以他的通信距離比較短，一般不超過10m。2.2 Wi-Fi技術無線寬帶是Wi-Fi的俗稱。所謂Wi-Fi就是IEEE 802.11b的別稱，它是一種短程無線傳輸技術，能夠在數(shù)百英尺范圍內支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。Wi-Fi速率最高可達11Mb/s，電波的覆蓋范圍可達200m左右。優(yōu)勢：1. 覆蓋廣。其無線電波的覆蓋范圍廣，穿透力強。可以方便地為整棟大樓提供無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)的接入。2. 速度高。Wi-Fi技術的傳輸速度非?？?，通信速度可達300Mb/s，能滿足用戶接入互聯(lián)網(wǎng)，瀏覽和下載各類信息的要求。不足：安全性不好。由于Wi-Fi設備在通信中沒有使用跳頻等技術，雖然使用了加密協(xié)議，但還是存在被破解的隱患。2.3 IrDA（紅外數(shù)據(jù)協(xié)會）技術IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，是第一個實現(xiàn)無線個人局域網(wǎng)(PAN)的技術。IrDA 的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權，因而紅外通信成本低廉。并且還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。此外，紅外線發(fā)射角度較小，傳輸上安全性高。IrDA的不足在于它是一種視距傳輸，兩個相互通信的設備之間必須對準，中間不能被其它物體阻隔，因而該技術只能用于2 臺（非多臺）設備之間的連接。優(yōu)勢：1. 無需申請頻率的使用權，因此紅外線通信成本低廉。2. 移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用。3. 外線發(fā)射角度較小，傳輸上安全性高。不足：IrDA是一種視距傳輸，兩個相互通信的設備之間必須對準，中間不能被其它物體阻隔，因而只用于兩臺設備之間連接。2.4 ZigBee技術ZigBee使用2.4 GHz 波段，采用跳頻技術。它的基本速率是250kb/s，當降低到28kb/s 時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254個節(jié)點聯(lián)網(wǎng)。優(yōu)勢：1. 功耗低。在低耗電待機模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月以上。2. 成本低。因ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以成本很低。3. 網(wǎng)絡容量大。每個ZigBee網(wǎng)絡最多可支持255個設備。4. 工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐)及915MHz(美)，均為免執(zhí)照頻段。不足：1. 數(shù)據(jù)傳輸速率低。只有10kb/s250kb/s，專注于低傳輸應用。2. 有效范圍小。有效覆蓋范圍為1075m之間，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。目前主要應用于智能家居的產(chǎn)品中。2.5 Z-waveZ-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡的短距離無線通信技術，工作頻帶為908.42MHz(美國)868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6 kbps，信號的有效覆蓋范圍在室內是30m，室外可超過100m，適合于窄帶寬應用場合。在技術面上的發(fā)展中，Z-Wave從原本的9.6Kbit/s提升到40Kbit/s，并宣稱提升后原本的9.6Kbit/s能與40Kbit/s共存。在節(jié)點數(shù)方面，一個Z-Wave網(wǎng)路可支援232個節(jié)點。優(yōu)勢：1. 功耗低。2. 成本低。因Z-wave數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以成本很低。但是加盟費比較高。3. 網(wǎng)絡容量大。每個Z-wave網(wǎng)絡最多可支持232個設備。4. 工作頻段靈活。使用的頻段分別為908.42MHz(美國)868.42MHz(歐洲)，均為免執(zhí)照頻段。5. 傳輸距離較遠，可達30100m。不足：數(shù)據(jù)傳輸速率低。只有9.6kb/s40kb/s，專注于低傳輸應用。目前主要應用于智能家居的產(chǎn)品中。2.6 UWB（超帶寬）技術UWB（Ultra Wideband）是一種無線載波通信技術，利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB 有可能在10 m 范圍內，支持高達110 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，不需要壓縮數(shù)據(jù)，可以快速、簡單、經(jīng)濟地完成視頻數(shù)據(jù)處理。特點：1. 系統(tǒng)復雜度低，發(fā)射信號功率譜密度低，對信道衰落不敏感，載貨能力低。2. 定位精度高，相容性好，速度高。3. 系統(tǒng)共存性好，通信保密度高。4. 成本低，功耗低，可穿透障礙物，通信距離短。2.7 WiGig（Wireless Gigabit，無線千兆比特） WiGig是一種更快的短距離無線技術，可用于快速傳輸大型文件，可以連接電視機，手機，攝像機和個人電腦。WiGig采用60GHz的頻段，可以達到每秒6千兆比特（6Gbps）的傳輸速率。WiGig無線標準核心內容：支持高達7Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，比802.11n的最高傳輸速率快十倍以上。 作為802.11介質訪問控制層（MAC）的補充和延伸，并兼容IEEE 802.11標準。 物理層同時滿足了WiGig設備對低功耗和高穩(wěn)定的要求，可確保設備互操作性和以千兆以上速率通信的要求。 協(xié)議適應層目前正在開發(fā)當中，以支持特定的系統(tǒng)接口，如PC外圍設備的系統(tǒng)總線、HDTV的顯示接口以及顯示器和投影儀等。 支持波束成形技術，支持10米以上的可靠通訊。 為WiGig設備提供廣泛、高級的安全和功耗管理機制 優(yōu)勢：1. 可以與WiFi很好的融合，兼容WiFi的標準；2. 可用于多平臺的應用，不僅僅是高清視頻的傳輸，更可以讓手機，相機，電視，電腦之間互連。2.8 WUSB（Wireless USB）WUSB傳輸速度達每秒480MB，媲美USB 2.0，而且可在10米內的范圍無線傳送，耗電量低于藍牙特點：WUSB在3米內的傳輸速率為480Mb/s（3-10米內為110Mb/s），一個WUSB HOST可以接入理論最多128個WUSB CLIENT，2.9 WiHD（WirelessHD）WirelessHD簡稱WiHD，是一個運行在60GHz高頻率上的無線高清視頻傳輸協(xié)議，也是IEEE 802.15.3c全球標準內的唯一一個60GHz規(guī)范。1.0版產(chǎn)品已從2009年初開始推出，不過規(guī)模還是太小。優(yōu)點：1. 60GHz帶寬，支持無壓縮的視頻傳輸（1080P）2. 傳送延遲較低，約515ms之間缺點：1. 體積大2. 價格貴3. 功耗大目前，WiHD 1.0的數(shù)據(jù)傳輸率可達4Gbps，并支持美國電影協(xié)會（MPAA）的版權保護系統(tǒng)和數(shù)字傳輸授權管理組織（DTLA）的DTCP內容保護技術。該標準還提出了通用遙控器的概念，可用一只遙控器控制所有WiHD兼容設備。根據(jù)無線高清聯(lián)盟透露，WirelessHD 2.0主要有以下新特性：1、數(shù)據(jù)傳輸率提高到10-28Gbps，為高分辨率內容傳輸提供充足的帶寬，而目前速度僅為4Gbps，理論極限25Gbps。2、支持3D立體內容。3、支持4K分辨率，也就是40962160，可帶來數(shù)字家庭影院的視覺體驗。4、支持固定設備和便攜設備之間1Gbps速度的文件同步傳輸。5、支持媒體播放器、上網(wǎng)本、智能手機等便攜設備之間的互連和流傳輸。6、支持HDCP 2.0內容保護機制。7、向下兼容WirelessHD 1.0。 應用場景使得各種高清設備如電視、影碟播放機、機頂盒、錄像機、游戲機等實現(xiàn)無線傳輸高清信號。2.10 WHDI（Wireless Home Digital Interface ，無線家庭數(shù)字接口）WHDI是一個無線高清晰度視頻連接的新標準。它提供了一個高品質，無壓縮的無線連接方式。其采用的MIMO技術和OFDM的調制方式能夠實現(xiàn)高達3Gbps的傳送速率。工作在4.9GHz5.875GHz頻段，20MHz或40MHz通道，符合全球5GHz頻譜規(guī)定，范圍是30米之內，可穿透墻壁，并且延遲小于1毫秒。特點：1. 無壓縮的視頻傳送2. 傳送無延遲3. 分辨率高達1080P4. 支持7.0聲道5. 100K的回傳信道6. 支持HDCP2.0技術7. 抗干擾能力 應用場景現(xiàn)在的會議室無線高清、家庭影院、多媒體體驗等等2.11 NFC(近距離無線傳輸)技術 NFC采用了雙向的識別和連接。在20cm 距離內工作于13.56MHz 頻率范圍。NFC現(xiàn)已發(fā)展成無線連接技術。它能快速自動地建立無線網(wǎng)絡，為蜂窩設備、藍牙設備、Wi-Fi 設備提供一個“虛擬連接”，使電子設備可以在短距離范圍進行通訊。特點：NFC的短距離交互大大簡化了整個認證識別過程，使電子設備間互相訪問更直接、更安全和更清楚，不用再聽到各種電子雜音。NFC 通過在單一設備上組合所有的身份識別應用和服務，幫助解決記憶多個密碼的麻煩，同時也保證了數(shù)據(jù)的安全保護。此外NFC還可以將其它類型無線通訊(如Wi-Fi 和藍牙)“加速”，實現(xiàn)更快和更遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。2.12 RFID射頻識別技術RFID是一種無線通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。常用的有低頻（125k134.2K）、高頻（13.56Mhz）、超高頻，微波等技術特點：1. 快速掃描；2. 體積小，形狀多樣；3. 抗污染能力和耐久性強；4. 可重復使用；5. 穿透性和無屏障閱讀；6. 數(shù)據(jù)的記憶容量大（約幾MB）安全性強 產(chǎn)品分類：無源型、有源型、半有源型。主要應用于門禁，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品識別上面。目前有這幾種主流無線傳輸技術：WHDI、UWB、WIFI、WIHD。他們各自有優(yōu)勢和不足。在分辨率顯示上，WHDI和WIHD都支持1080P而UWB、WIFI不支持。在傳輸距離上，WHDI大約在20-30英尺或更遠100英尺，UWB大約在30英尺，W