设备联网方式¶
设备和云平台要实现通信,首先要确保设备可以连网,也就是让设备接入互联网,包括设备直接连网和通过父设备连网。介绍设备常用的几种联网方式:
WiFi¶
通过WiFi芯片或模组,设备可以接入WiFi热点(AP),后者通常也是可以接入互联网或者私有网络的路由器,使得设备可以直接使用TCP/IP协议和云平台建立通信。
💡 提示
WiFi和以下几种连网方式,都属于链路层通信协议,它为设备和云平台建立通信管道,而在管道之上的数据通信协议,也就是后边提到的接入协议,可以有多种选择,比如
MQTT、HTTP、TCP等,在其他章节会有介绍。
以太网¶
通过以太网接入互联网的方式很常见,就像传统的PC电脑通过网线接入路由器实现上网一样。以太网支持10M/100M/1000M 的传输速率,通过IP路由实现网络互通,最终速率受限于整条链路中最慢的交换节点。
蜂窝网络¶
蜂窝网络由运营商提供,设备通过集成通信模组来使用相应的网络。目前在中国主要使用2G/3G/4G/5G/NB-IOT几种蜂窝网络。
通过父设备¶
以上的几种连网方式,都是在设备上集成通信模组,使设备实现直接接入EZtCloud,这类设备我们称之为 直接上网设备。除此之外,有些设备自身不具备上网能力,只能通过父设备接入EZtCloud,这类设备我们称之为 间接上网设备。
在物联网领域中,网关通常扮演者父设备的角色,它的作用是将间接上网设备,通过父设备的中转,接入云平台。父设备起到的作用是数据转发和协议转换。
除了通信中转作用,父设备还具有另一个很重要的作用,那就是业务层的边缘计算,包括对设备的运维管理、联动控制、数据缓存等。
凡是实现以上作用的硬件或软件都可以称为父设备。
那些和父设备连接的设备,我们也称为子设备。在EZtCloud中,任何设备都可被作为父设备,即任何设备下,都可配置0个或N个子设备。而直接上网设备不可作为子设备。
那么,子设备和父设备都有哪些连接方式和通信协议呢?连接方式非常多,有线方式包括UART、USB、I2C、SPI、RS485、RS232、CAN、PROFIBUS、以太网、各类工业协议等,无线方式包括 WiFi、蓝牙、Zigbee、Lora、其它无线通信等。
以上这些都是链路层通信协议,在此之上,我们要知道消息包的数据格式,以及它们代表什么含义,我们还需要应用层通信协议,比如 Modbus、BACnet,以及一些工业级国标协议等。
通过DTU¶
DTU是Data Transfer Unit的简称,也就是数据传输单元。DTU就是一种典型的网关产品,它的特点在于面向用户的快速配置能力,部分DTU还支持可编程。DTU 将应用到更多的物联网场景中,成为一种开箱即用的硬件网关。
DTU同样也是使用前边提到的几种常用的连网方式,而DTU与云平台的接入方式,常见的是 MQTT 和 TCP,这里的TCP方式更多是采用透传方式,也就是DTU 将子设备发来的消息不做任何业务层的处理,直接封装成TCP/IP消息包,转发给平台,同时也将平台下发的数据包,经过链路协议层的处理,转发给子设备。