一、概述：

　　應用層、網絡層/傳輸層、物理層/數據鏈路層、設備層

　　接入協議一般負責子網內設備間的組網及通信。

　　二、近距離通信協議：

　　2.1、RFID

　　1、RFID簡介

　　RFID的空中接口通信協議規范基本決定了RFID的工作類型，RFID讀寫器和相應類型RFID標簽之間的通訊規則，包括：頻率、調制、位編碼及命令集。ISO/IEC制定五種頻段的空中接口協議。

　　【1】ISO/IEC 18000-1

　　【2】ISO/IEC 18000-2

　　【3】ISO/IEC 18000-3

　　【4】ISO/IEC 18000-4

　　【5】ISO/IEC 18000-6

　　【6】ISO/IEC 18000-7

　　另外三種RFID協議：

　　【7】ISO/IEC 14443：識別卡、無觸點集成電路卡、臨近卡

　　【8】ISO 14443 TypeA：門禁卡、公交卡和小額儲值消費卡

　　【9】ISO 14443 TypeB：身份證、護照、銀聯卡

　　2.2、NFC

　　1、NFC簡介

　　近距離無線通信NFC是Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術，是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸(在10厘米內)交換數據。

　　2、NFC技術原理

　　【1】在被動模式下，啟動NFC通信的設備，也稱為NFC發起設備(主設備)，在整個通信過程中提供射頻場。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備)，不必產生射頻場，而使用負載調制(load modulation)技術，即可以相同的速度將數據傳回發起設備。 移動設備主要以被動模式操作，可以大幅降低功耗，并延長電池壽命。電池電量較低的設備可以要求以被動模式充當目標設備，而不是發起設備。

　　【2】在主動模式下，每臺設備要向另一臺設備發送數據時，都必須產生自己的射頻場。這是對等網絡通信的標準模式，可以獲得非常快速的連接設置。

　　3、NFC應用

　　【1】接觸通過(TouchandGo)：門禁管制、車票和門票等

　　【2】接觸確認(TouchandConfirm)：移動支付

　　【3】接觸連接(TouchandConnect)：下載音樂、圖片互傳和同步交換通訊簿等

　　【4】接觸瀏覽(TouchandExplore)：通過瀏覽一個NFC設備，了解提供的是何種功能和服務。

　　2.3、Bluetooth

　　1、藍牙技術的規范及特點

　　藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段，標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，帶寬為1Mb/s。

　　2、藍牙版本

　　【1】目前藍牙發展到了藍牙5.0，版本如下：

　　版本1.1、版本1.2、版本2.0、版本2.1、版本3.0+HS、版本4.0、版本4.1、版本4.2、版本5.0

　　【2】藍牙4.0為藍牙3.0的升級標準藍牙4.0最重要的特性是省電，極低的運行和待機功耗可以使一粒紐扣電池連續工作數年之久。此外，低成本和跨廠商互操作性，3毫秒低延遲、AES-128加密等諸多特色，可以用于計步器、心律監視器、智能儀表、傳感器物聯網等眾多領域，大大擴展藍牙技術的應用范圍。

　　【3】藍牙4.1的關鍵詞應當是IOT(全聯網)，也就是把所有設備都聯網的意思。為了實現這一點，對通訊功能的改進是藍牙4.1最為重要的改進之一。藍牙4.1的特點如下：

　　《1》批量數據的傳輸速度

　　《2》通過IPV6連接到網絡

　　《3》簡化設備連接

　　《4》與4G和平共處

　　《5》提供的增強功能：使無線耳機更加適用于政府、醫療及銀行等安全至上的應用領域。

　　【4】藍牙4.2：

　　2014年12月4日，藍牙4.2標準頒布，改善了數據傳輸速度和隱私保護程度，可直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯網。在新的標準下藍牙信號想要連接或者追蹤用戶設備必須經過用戶許可，否則藍牙信號將無法連接和追蹤用戶設備。

　　【5】藍牙5.0：

　　5.0版本于美國時間2016年6月16日在倫敦正式發布,為現階段最高級的藍牙協議標準。藍牙5.0有以下特點：

　　《1》更快的傳輸速度

　　《2》更遠的有效距離

　　《3》導航功能

　　《4》物聯網功能

　　《5》升級硬件

　　《6》更多的傳輸功能

　　《7》更低的功耗

　　《8》真正支持無損傳輸

　　【6】藍牙匹配規則

　　兩個藍牙設備在進行通訊前，必須將其匹配在一起，以保證其中一個設備發出的數據信息只會被經過允許的另一個設備所接受。藍牙技術將設備分為兩種：主設備和從設備。

　　【7】注意事項

　　主設備與主設備之間、主設備與從設備之間，是可以互相匹配在一起的;而從設備與從設備是無法匹配的。例如：藍牙PC與藍牙手機可以匹配在一起;藍牙PC也可以與UD筆匹配在一起;而UD筆與UD筆之間是不能匹配的。在同一時間，藍牙設備之間僅支持點對點通訊。

　　3、藍牙應用

　　藍牙技術可以應用于日常生活的各個方面，例如，引入藍牙技術，就可以去掉移動電話與膝上型電腦之間的令人討厭的連接電纜而而通過無線使其建立通信。

　　打印機、PDA、桌上型電腦、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。

　　三、遠距離蜂窩通信協議：

　　1、簡介

　　遠距離蜂窩通信協議主要是2/3/4/5G、NB-IoT等技術下的各電信運營商采用的制式、協議，在這里就不再多為電信運營商和大設備商們搖旗了。

　　四、遠距離非蜂窩通信協議：

　　4.1、ZigBee技術

　　1、ZigBee簡介

　　ZigBee這個名字來源于蜂群的通信方式：蜜蜂之間通過跳Zigzag形狀的舞蹈來交互消息，以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。借此意義Zigbee作為新一代無線通訊技術的命名。

　　2、ZigBee技術特點

　　ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的范圍內,但可以繼續增加。

　　作為一種無線通信技術,ZigBee具有如下特點:低功耗、成本低、時延短、網絡容量大、可靠、安全

　　3、ZigBee協議棧

　　ZigBee協議棧結構是基于標準OSI七層模型的，包括：高層應用規范、應用匯聚層、網絡層、媒體接入層和物理層。IEEE 802.15.4定義了兩個物理層標準，分別是2.4GHz物理層和868/915MHz物理層。兩者均基于直接序列擴頻(DSSS)技術。

　　4、ZigBee應用

　　【1】家庭和建筑物的自動化控制：照明、空調、窗簾等家具設備的遠程控制;

　　【2】消費性電子設備：電視、DVD、CD機等電器的遠程遙控。

　　【3】PC外設：無線鍵盤、鼠標、游戲操縱桿等;

　　【4】工業控制：使數據的自動采集、分析和處理變得更加容易;

　　【5】醫療設備控制：醫療傳感器、病人的緊急呼叫按鈕等;

　　【6】交互式玩具。

　　4.2、LoRa技術

　　LoRa™(Long Range，遠距離)是一種調制技術，與同類技術相比，提供更遠的通信距離。由于LoRa調制是物理層(PHY)，因此也可將其用于不同的協議和不同網絡架構(如Mesh、Star、點對點)等等。可以將LoRa概括為以下幾種協議：

　　【1】LoRaWAN協議

　　LoRaWAN協議是由LoRa聯盟推動的一種低功耗廣域網協議，針對低成本、電池供電的傳感器進行了優化，包括不同類別的節點，優化了網絡延遲和電池壽命。LoRa聯盟標準化了LoRaWAN，以確保不同國家的LoRa網絡是可以互操作的。

　　【2】CLAA網絡協議

　　“中國LoRa應用聯盟(China Lora Application Alliance，簡稱CLAA)是在LoRa Alliance支持下，由中興通訊發起，各行業物聯網應用創新主體廣泛參與、合作共建的技術聯盟，旨在共同建立中國LoRa應用合作生態圈，推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展，建設多業務共享、低成本、廣覆蓋、可運營的LoRa物聯網。中興通訊作為LoRa Alliance(簡稱LoRa聯盟)董事會成員，與LoRa聯盟成員一起共同推動LoRa技術在全球低功耗廣域網絡(LPWAN)建設和產業鏈的發展。”

　　【3】LoRa私有網絡協議

　　在面向小范圍節點數不多的應用中，使用LoRaWAN網關部署網絡成本就顯得高了。用一個或幾個SX127x做一個小“網關”或“集中器”，無線連接上百個的SX127x，組建一個小的星型網絡，通過自己的LoRa私有通信協議，就可以實現一個簡單的LoRa私有網絡，這也是一種比較靈活方式

　　【4】LoRa數據透傳

　　目前市面上LoRa芯片基本上源于美國SEMTECH的SX127x系列，用LoRa做成透傳模塊，只進行簡單的發送和接收，實現點對點數據的傳輸，應用相對簡單。

　　六、有線通信協議：

　　6.1、USB協議

　　1、USB協議的以前版本：

　　USB協議規范1.1——支持USB低速和全速規范(12Mbps)

　　USB協議規范2.0——支持USB高速協議規范(480Mbps)

　　USB協議規范3.0——支持USB超高速協議規范(5Gbps)

　　6.2、RS232協議

　　1、RS232協議簡介：

　　RS232是一種異步傳輸標準接口協議。通常RS-232接口以9個引腳(DB-9)或是25個引腳(DB-25)的型態出現 。RS232最常用的連接方式是三根線：一條發送線、一條接收線及一條地線。電平信號：邏輯1(MARK)=-3V～-15V，邏輯0(SPACE)=+3～+15V

　　6.3、RS485協議

　　1、RS232協議簡介：

　　RS485是RS232升級版的串口協議，一般采用兩線制傳輸：A、B兩條傳輸線。電平信號：-2V～-6V表示“0”，+2V～+6V表示“1”，電壓為A-B的電壓。

　　6.4、M-Bus協議

　　1、M-Bus協議簡介：

　　M-Bus是為遠程抄表系統數據采集而誕生的。