Im Internet der Dinge ist die Funktion von Kommunikationsleitungen die Übertragung von Daten, Signalen und elektrischer Energie, um eine Kommunikationsverbindung zwischen Geräten zu erstellen.
Gängige Kommunikationskabel umfassen USB-Kabel, Signalkabel, RS485, RS232, Ethernet-Kabel, CAN usw. Unter ihnen ist ein USB-Kabel ein digitales Signalübertragungskabel, das Computer und andere Peripheriegeräte verbinden kann, Daten, Lade und Stromversorgung und andere Funktionen übertragen. Signalleitungen werden verwendet, um ein einzelnes Signal oder ein bestimmtes Signal zu übertragen, normalerweise verwendet, um verschiedene Module, Schaltungen oder Komponenten innerhalb eines Geräts zu verbinden, um ein bestimmtes Signal oder einen Signaltyp zu übertragen. RS485, RS232, Ethernet-Kabel, CAN und andere Kommunikationskabel werden für die Datenübertragung und Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten verwendet, um eine lange Kommunikationsverbindung zu etablieren.
Übertragungsdistanz von Kommunikationsleitungen mit unterschiedlichen Protokollen
| Kommunikationsleitungen | Entfernung | Beschreibung |
| RS485 | 1200 m | Zwei-Leiter - System, Differenzsignalübertragung, Halbduplex-Kommunikation, maximale Kommunikationsdistanz von mehr als Kilometern. |
| RS232 | 10 m | Drei-Leiter - System, Vollduplex-Kommunikation, allgemeine Kommunikationsdistanz von weniger als 10 m. |
| RS422 | 1200 m | Die maximale Übertragungsstrecke des RS - 422 beträgt ca. 1200 m. Die maximale Übertragungsrate beträgt 10 Mb / s. Die Länge des ausgewogenen Twisted Pairs ist umgekehrt proportional zur Übertragungsrate, die maximale Übertragungsdistanz kann unter 100 kb / s erreicht werden. |
| Ethernet | 100 Meter | 4 - oder 8 - Leitungen, Multi-Master - Kommunikation, hohe Leistung, normaler Netzwerk-Kabel - Kommunikation innerhalb von 100 Metern. |
| CAN | 1000 Meter | Zwei-Leitung - System, Multi-Main - Kommunikation, hohe Leistung, hohe Zuverlässigkeit, bis zu 8 Bytes von Daten jeder Übertragung, Kommunikationsdistanz mehr als Kilometer. |
| M-Bus | 1000 m | Zwei-Leiter - System, Halbduplex, speziell für das Fernzählerlesensystem entworfenen Bus, M-Bus Kommunikationsleitung kann die Übertragungsdistanz von 1000 Metern erreichen. |
| USB | 10 Meter | Im Internet der Dinge wird ein USB-Kabel hauptsächlich zur Datenübertragung zwischen verbundenen Geräten und Computern oder anderen Geräten verwendet. Die Übertragungsdistanz des USB-Kommunikationskabels ist in der Regel sehr kurz, im Allgemeinen nur ein paar Meter bis ein Dutzend Meter. Dies liegt daran, dass das USB-Kabel für die Kommunikation in naher Entfernung verwendet wird, um Geräte zu verbinden, deren Übertragungsgeschwindigkeit und Übertragungsstrecke begrenzt sind. |
Drahtlose Übertragungsprotokolle und Distanzen
- Bluetooth:Das Bluetooth-Protokoll hat eine effektive Reichweite von 50 bis 100 Metern und unterstützt Datenübertragungsraten von bis zu 1 Mbps. In letzter Zeit haben IoT-Entwickler eine Neigung zu einem energiearmen Bluetooth Low Power (BLE) auf Basis des Bluetooth Smart-Protokolls gezeigt. Der Stromverbrauch von BLE ist im Vergleich zu der Vorgängergeneration deutlich reduziert, ist jedoch nicht für die Übertragung großer Dateien ideal.
- Zigbee:Zigbee basiert auf dem IEEE 802.15.4 - Standard und ist zu einem der am häufigsten verwendeten Kommunikationsprotokolle in Embedded-Anwendungen geworden. Zigbee wird für die Verbindung von Geräten im Umkreis von 10 bis 100 Metern verwendet und unterstützt Datenraten von bis zu 250 Kbps. Als Low-Power - und Low-Daten - Rate-Technologie eignet sich Zigbee perfekt für die bidirektionelle Datenübertragung zwischen IoT-Sensoren und IoT-Gateway - Geräten sowie für Ad-hoc - drahtlose Mesh-Netzwerke. Mit ihrer Mesh-Topologie können Zigbee-Geräte Daten über eine bestimmte Entfernung über Zwischengeräte übertragen. Für IoT-Anwendungen im Verbraucher - und Industriebereich, die kostengünstige und energiearme Sensornetzwerke benötigen, ist Zigbee eine ausgezeichnete Wahl.
- LoRa:LoRa ist ein drahtloses Fernübertragungsprogramm, das auf der Spread-Spectrum - Technologie basiert und eine maximale Übertragungsstrecke von mehreren oder sogar Dutzenden Kilometern beträgt. Das LoRa-Protokoll hat niedrigen Stromverbrauch, Langstreckenübertragung und große Netzwerkkapazität und eignet sich sehr für IoT-Anwendungen.
- Wi-Fi:Wi-Fi soll Ethernet ersetzen und eine einfach zu bedienende drahtlose Kurzstreckenverbindung und herstellerübergreifende Interoperabilität über die IEEE 802.11 - Standardfamilie bieten. Obwohl Wi-Fi keine Low-Power - Technologie ist, ist es relativ weit übertragen, in der Regel zwischen Dutzenden und Hundert Metern.
- Mobilfunknetzwerke:Mobilfunknetzwerke sind eine machbare Lösung für IoT-Anwendungen, die eine kontinuierliche Verbindung über lange Strecken erfordern. Mobilfunknetze sind Mobilfunknetze, die auf Mobilfunkstandards wie GSM, LTE, EDGE, 3G, 4G und 5G basieren und eine breite Abdeckung und Datenübertragungsrate bieten können.
- Sigfox:Sigfox ist ein softwarebasiertes Low-Power Wide Area Network (LPWAN) - Protokoll, das eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Kommunikationslösung für IoT-Anwendungen bietet. Sigfox ermöglicht die Übertragung über große Entfernungen durch den Einsatz von Ultra-Schmalband - Technologie, die maximale Übertragungsstrecke von Hundert Kilometern erreichen kann.
- LoRaWAN:LoRaWAN ist ein LoRa-basiertes Wide Area Network (LPWAN) - Protokoll, das für IoT-Anwendungen langstreckende, energiearme und sichere Kommunikation bietet. LoRaWAN unterstützt eine Vielzahl von Datenübertragungsraten und Frequenzbändern mit einer maximalen Übertragungsstrecke von mehreren Kilometern bis zu Dutzenden Kilometern.
Diese drahtlosen Übertragungsprotokolle haben ihre eigenen Eigenschaften und Einsatzszenarien und müssen je nach spezifischen Bedürfnissen ausgewählt werden. Zum Beispiel ist Zigbee eine gute Wahl für Sensornetzwerke, die einen niedrigen Stromverbrauch und eine bidirektionelle Kommunikation benötigen; LoRa oder LoRaWAN können eine bessere Wahl für Anwendungsszenarien sein, in denen die Übertragung über große Entfernungen erforderlich ist; und für schnelle, weit entfernte drahtlose Verbindungen sind Wi-Fi oder Mobilfunknetzwerke eine geeignete Wahl.
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