第一单元 第4节 物联网的通讯 课件 2024—2025学年清华大学版（2024）初中信息技术八年级上册

课前回顾 1、物联网的感知技术有哪些？ 2、列举常见传感器有哪些？ 3、传感器的原理是什么？ 4、传感器的类型？ 导入 物联网开启了万物互联的时代，但是要真正实现万物互联，首先要解决的就是万物之间的通信问题。 第一单元 物联网入门 第4节 物联网的通信 3 CONTENTS 01 常见的物联网通信技术 02 常见的物联网通信协议 PART ONE 一、常见的物联网通信技术 一、常见的物联网通信技术 按照通讯方式，可以把物联网通信技术大致分为有线传输、短距离无线传输，长距离无线传输和传统网络传输四类。 一、常见的物联网通信技术 1、有线传输 有线传输是指设备之间用物理线缆直接相连，从而实现设备之间通信的一种传输方式。目前常见的有限传输介质主要有传统的电线、同轴线，开关亮信号线、USB线等，他们用于不能上网的设备与网关设备之间的连接。 一、常见的物联网通信技术 2、短距离无线传输 短距离无线传输主要指物联网终端之间及终端和物联网网关之间的通讯，涉及蓝牙、ZigBee、无线视频等技术。 一、常见的物联网通信技术 蓝牙 蓝牙常用于固定设备和移动设备、移动设备和移动设备之间的短距离数据传输。蓝牙的特点是速度快、功耗低、安全性高。 一、常见的物联网通信技术 ZigBee ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通讯技术。每个ZigBee网络节点记可以作为数据采集和信号输出的终端，也可以中转别的网络节点传输来的数据，类似于网络中继器。ZigBee最大优点是组网非常方便。 一、常见的物联网通信技术 3、长距离无线传输 物联网的应用场景非常复杂，即Wi-Fi设备再普及，覆盖面再广，城市中也依旧存在一些无信号区域。随着移动无线通信技术的发展，移动无线通讯技术终端模块的价格和通信资费都在不断地下降。4G、5G设备能够快速、高质量的传输图像、音频、视频等数据。 一、常见的物联网通信技术 4、传统网络传输 有线传输和近距离无线传输仅仅完成的物联网设备之间，或者物联网设备和网关之间的连接。“万物互联”最终需要经过浩瀚无垠的互联网，才能让处于世界不同角落的设备或者终端建立联系。 总结1 常见物联网的通信技术 有线传输 短距离无线传输 蓝牙 ZigBee 长距离无线传输 传统网络传输 物联网协议分为两大类： ①传输协议，一般负责子网内设备间的组网及通信 ②通信协议，负责设备通过互联网进行数据交换及通信 通信环境不同，相应支持的协议也不同 二、常见的物联网通信协议 二、常见的物联网通信协议 ①传输协议，一般负责子网内设备间的组网及通信 二、常见的物联网通信协议 ②通信协议，负责设备通过互联网进行数据交换及通信 二、常见的物联网通信协议 通信协议是指双方实体完成通讯或服务所必须遵循的规则和约定，运行于传输协议（TCP/IP）之上，主要负责物联网设备之间以及物联网设备和服务器之间的数据交换。如HTTP协议、MQTT协议。 二、常见的物联网通信协议 1、HTTP协议 HTTP协议又称为超文本传输协议，用于浏览器与Web服务器之间相互通信的规则。每一次通信，先由客户端向服务器发起请求，服务器响应请求并反馈数据，待数据传输完毕之后，连接随之断开。 借助HTTP协议实现物联网设备和服务器之间的数据交换，一般有两种方式：一是让智能终端定时发起请求，不断将数据发送给Web服务器，同时从Web服务器中获取指令；二是在智能终端上运行Web服务器程序，服务器定时向智能终端发起请求，获取信息并传送指令。 二、常见的物联网通信协议 2、MQTT协议 HTTP协议作为一个通用的文本传输协议，并没有对物联网的通信进行优化，存在很多弊端。一是计算机科学家的设计出了专用的物联网通信协议，如MQTT、CoAP等，目前，应用最广泛的是MQTT协议。 二、常见的物联网通信协议 HTTP HTTP是互联网中使用最广泛的网络通信协议。物联网作为互联网的延伸，早期的物联网通信采用的协议便是HTTP。 随着物联网技术的不断发展更节约网络带宽和系统资源的MOTT协议被设计并得以广泛应用。 MQTT MQTT协议基于TCP/IP协议，是一种支持在各方之间异步通信的消息协议，其最初的用途是将石油管道上的传感器与卫星相连接。MQTT协议可以在严重受限的设备硬件和高延迟、带宽有限的网络上实现通信，为物联网的多样化应用场景的设计提供了可能。 2、MQTT订阅模型 二、常见的物联网通信协议 MQTT是一种能实现一对多通信的协议，也称发布或订阅型协议。它由3种功能构成：中介、发布者和订阅者。发布者要分发数据时，它会将包含数据的信息发送给中介，中介将信息分发给已订阅该主题的任何订阅者 2、MQTT订阅模型 二、常见的物联网通信协议 MOTT订阅模型中，发布者和订阅者起着客户端的作用，中介则承担着转发MOTT通信的服务器的作用，它不存储任何消息。 2、MQTT订阅模型 二、常见的物联网通信协议 订阅者客户端可以订阅任何消息“主题“，订阅后便与中介建立连接；发布者客户端把相应的数据以特定的方式加在主题上进行发送，它只需在消息发布时与中介建立连接，发布“主题”消息。 总结 物联网的通信 常见物联网的通信技术 有线传输 短距离无线传输 长距离无线传输 传统网络传输 常见的物联网通信协议 HTTP协议 MQTT协议 作业 性能 HTTP协议 MQTT协议 网络稳定性 功耗 获取信息方式 客户端多平台 答案 感谢您的观看 27 $$