物联网（IOT）之常见物联网通信技术概览-有线篇

前言

• 通信技术是物联网的基础，万物互联离不开各种通信技术的支持。如果把物联网比作信息的物流系统，那么通信技术就是不同的交通运输方式。但不论何种技术，最终目的都是连通感知终端与云侧平台应用。
• 常见的通信技术可以分为有线通信技术和无线通信技术。有线技术与无线技术根据场景及技术特点，又细分出许多不同的标准。

①ETH：
以太网结构分两大层：
PHY—物理层，主要作用是把数字信号变成在可支持的传输媒介上传输的模拟信号。它定义了数据传输的电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输的连接器。
MAC—Media Access Control，媒介存取控制，它对应OSI7层模型的是数据链路层。数据链路层是由两部分组成MAC（介质存取控制）和LLC（逻辑链路控制）。MAC是负责发送和接受数据。对数据传输进行同步、识别错误及控制数据的流向。
②RS-232：
RS232是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。
对于RS232来说它是串行通信，是全双工的发送形式，可以进行同时收发。但是是一对一的通信，采用电平方式，通信距离虽然理论值是20m左右，但是实际上大约在7-8米。
③RS-485：
智能仪表随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来，世界仪表市场基本被智能仪表所垄断，这归结于企业信息化的需要，而企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能，随后出现的RS485解决了这个问题。
rs485是半双工的，某一时刻只能收或只能发数据，否则，总线将瘫痪。
并且RS-485采用的是平衡传输中的差分传输方式。传输距离理论值是1200m，实际上在300-500左右。支持多站点的传输形式。
【差分传输方式：在两根线上都进行信号的传输，只是传输的振幅相同，但是相位相反，信号接收端比较电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态。】
④：M-Bus（Meter Bus）：
仪表总线，它是一种专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计的。M-Bus在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。例如
M-Bus的最大传输距离为1000m，且M-Bus可为现场设备供电，无需再布设电源线，总线供电能力为5A，节点功率需小于0.65mA。
M-Bus总线的提出满足了公用事业仪表的组网和远程抄表的需要，同时它还可以满足远程供电或电池供电系统的特殊要求。M-Bus串行通信方式的总线型拓扑结构非常适合公用事业仪表的可靠、低成本的组网要求，可以在几公里的距离上连接几百个从设备。
例如用于测量家里面气和水的消耗。MBus仪表总线可以满足由电池供电或远程供电的计量仪表的特殊要求。当计量仪表收到数据发送请求时，将当前测量的数据发送到主站，(主站可以是手持设备、计算机、或其他终端)。主站定期读取某栋建筑物中安装的计量仪表的数据。MBus在家庭电子系统中的其他应用有：报警系统、智能照明、热能控制。
⑤PLC（Power Line Communication，电力线通信）：
PLC是一种利用电力线传输数据的通信方式，按频段可分为窄带、中频带和宽带技术。窄带电力通信技术是最早用在配电网络中的PLC 技术，有一系列国际标准，如G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2等，载波频带主要分布在3～500 kHz，主要用于远程抄表。并且，中频带PLC技术发源于中国，基于国家电网公司HPLC 规范的中频带技术，广泛用于国内用电信息采集领域，并于2018年在 IEEE完成标准化，发布了IEEE 1901.1 国际标准。
以前对于PLC技术从未进入大规模应用的最大的原因是电网环境复杂、噪声干扰强，以及变化大。但是在华为推出的PLC-IoT（融合HPLC/IEEE1901.1），有效解决电力线路信号干扰、衰减问题，支持IP化通信能力，这才实现了，有电的地方就有网络，让智慧真正意义上触达了边缘联接。

对于PLC-IOT的应用场景：
①配电物联网
电网的覆盖广度和宽度非常之大，人力检修和维护的复杂度以及开销也很大。通过华为IP化PLC-IoT头端模块应用于智能配变终端中，尾端模块被集成于开关、漏保等低压末端设备中，利用电力线，实现智能配变终端与不同低压设备之间的通信。
如果出现停电故障时，配电物联网可以让系统自动完成故障隔离，还可以根据系统控制指定，改由路线路进行转供电，并同步通知相关人员抢修。
②智慧用能
智慧用能可以根据不同时间段、不同用电场景进行产值估算，为高耗能的场景和设备实施节能改造提供数据支撑，实现用能分析精细化、实时化。在一些工业园区可以通过PLC-IoT智能判断耗能情况，做到智能化的分流和控制。
③智慧路口
在交通行业，需要采集各个路口的信号灯、交通流量、视频探头、倒计时牌等多种数据。按照传统的做法需要重新拉网络线路，再建设新的道杆，建设周期长，投资大。但是加用华为IP化 PLC-IoT 通信模块利用电力线，实现交通路口显示屏、信号灯、倒计时牌、行人过街按钮等设备的全联接，解决了交通设备网络信号的传输问题。同时配套华为边缘计算核心板实现交通路口数据本地预处理，各业务系统高效联动，有效解决当前路口信号、电警、诱导、交通信息采集等系统独立建设、数据难共享、智能联动缺失等问题。
④IoT支付
互联网时代的移动支付，带了给我们非常多的便利生活，那么物联网时代同样也可以通过IoT支付带来更多的便利条件。比如新能源车的普及速度越来越对，充电桩的建设也在提速，PLC-IoT和边缘计算技术融入到新能源汽车充电的无感支付流程中，可以根据用户使用充电设备的具体参数，从而进行结算。

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