IoTデバイスの数が増え続ける中で、それらのデバイス間の通信や接続は、熟考する重要なトピックとなっています。 ガートナーの調査によると、モノのインターネットデバイスは20.4によって2020億に達するでしょう。 利用可能なIoT通信プロトコルはいくつかあり、機能、データレート、通信範囲、電力、およびメモリが異なります。 そして、それらの一つ一つは、これらの要因の一つまたはいくつかの点で利点と不足を持っています。 いくつかの通信プロトコルは小型家電製品での使用に適していますが、他のいくつかは巨大なスマートシティプロジェクトで使用される可能性があ
主要なIoT通信プロトコル
IoTはITプロのためのホットフィールドとなっているように、ここでは、IoTデバイスの中で最も一般的に使用されている主なIoT通
Bluetooth Low Energy
Bluetooth Low Energy（BLE）は、Bluetoothの拡張バージョンで、約10メートルの短距離で効果的な通信を行うための最も古く、最も広く使用されている無線技術の1つです。 Bluetoothの概念は、1989年にスウェーデンのエリクソン-モバイルのNils Rydbeckによって開始されました。 2001年から2004年の間に、これは更にノキアによって低い電力の消費および低価格版Bluetoothの低負荷の議定書かBluetoothスマートとして最大限に活用されました。 通信範囲を維持しながら、消費電力を大幅に削減するように設計されています。 この属性により、BluetoothはIoTデバイスで使用される主要なプロトコルです。 現在、iOS、Android、Windows Phone、Blackberry、OS X、Linux、Windowsなどのすべての主要なオペレーティングシステムで使用されています。 Bluetoothテクノロジの最新バージョンであるバージョン5.0には、革新的なインターネットプロトコルサポートプロファイルが追加されています。 それは完全に開発され、物事のデバイスのインターネット用に最適化されています。
WiFi
WiFiは、IoTデバイス間の通信に広く使用されているもう一つのプロトコルです。 WiFiは、さまざまなインフラストラクチャを使用しており、毎秒数百メガビットの高速データ転送と膨大な量のデータ転送を処理する機能を提供するため、私たちの生活の不可欠な部分となっています。 多くの電子デバイス設計者にとって、これはインフラストラクチャのために最も好ましい選択です。 WiFiを使用して2つのデバイス間の通信の範囲は約50メートルであり、Bluetooth技術と通信するデバイスよりもはるかに高い。
WiFiはIEEE802.11ファミリの標準に基づいており、最初のバージョンは1997年にリリースされました。 このバージョンでは、最大2Mbit/sのリンク速度を提供することができました。 現在、WiFiの最も一般的な標準はIEEE802.11に基づいた802.11nですが、802.11acの使用も急速に増加しています。 最新バージョンは、802.11nよりもさらに高速な通信を提供します。 WiFiはIoTデバイス間の通信に非常に適したプロトコルですが、その動作には高い電力を消費します。 しかし、現時点ではほとんどのIoTデバイスの中でファイル転送のための最も強力なプロトコルです。
ZigBee
ZigBeeはIEEE802.15.4規格に基づく短距離無線通信プロトコルで、2.4GHzの周波数で動作し、データレートは250kbpsです。 ZigBeeをIoTデバイス間の効果的な通信に適した主な属性は、低消費電力、高いスケーラビリティ、セキュリティ、耐久性、および高いノード数です。 ネットワーク内のノードの最大数は最大200メートルの範囲で1024にすることができますが、ZigBeeは128ビットAES暗号化を使用することさえできます。
ZigBee仕様(IEEE802.15.4-2003)はDecに最初に批准されました。 14、2004年、2005年に利用可能になりました。 ZigBeeの議定書は低い電力が要求され、家または建物間のデータ交換が低いデータ転送速度でまれであるホーム-オートメーションおよび大きい産業場所の使用のた IoTデバイス間の優先通信モードとしてZigBeeを使用する幅広いユーザーベースがあります。
最新のリリースはZigBee3.0で、すべての機能を1つにまとめたいくつかのZigBeeワイヤレス規格と見なすことができます。 低消費電力を必要とする都市部の街路照明や電気メーターなどの電気システムは、IoTデバイス間の優先通信モードとしてZigBeeプロトコルを使用しています。 ZigBeeの議定書はまたセキュリティシステムおよびスマートな家と使用することができる。
Z-Wave
ZigBeeと同様に、Z-Waveは主にホームオートメーションシステムやランプコントローラやセンサーなどの電子デバイス用に設計された低電力無線周波数通信プ Z波通信プロトコルの周波数は900mhzで、範囲は約30-100メートルであるため、WiFi、Bluetooth、ZigBee（2.4GHzで動作している）などの他の無線通信プロトコルとのこのプロトコルの干渉は無視できる。 そのデータレートは約40kbpsから100kbpsの範囲です。
Z-Waveは他のすべてのプロトコルよりも単純なプロトコルであるため、簡単かつはるかに速いペースで開発することができます。 Z-Waveで使用される無線周波数帯域は、その国に固有です。 たとえば、868があります。42MHz SRD帯域（ヨーロッパ）、900MHz ISMまたは908.42MHz帯域（米国）、916MHz（イスラエル）、919.82MHz（香港）、921.42MHz（オーストラリア/ニュージーランド）、および865.2Mhz（インド）。
LoRaWAN
Long Range Wide Area Network（LoRaWAN）は、主に地域、国、またはグローバルネットワークの長距離無線バッテリ駆動IoTデバイスを対象としたプロトコルです。 それは最少のパワー消費量と長距離で伝達し合う機能のためにとりわけ知られ、騒音レベルの下で信号を検出する。 このプロトコルは主にスマートシティで使用されており、数百万から数百万のデバイスが接続された大規模なネットワークがあり、より少ない電力とメモリで機能し、IoTデバイスでの低コストのモバイルセキュア通信、および幅広い産業用途で使用されています。 それは0.3kbpsに50kbpsのデータ転送速度を有する。
スマート街路照明は、街路灯がLoRaWANプロトコルを使用するLoRaゲートウェイと接続されているLoRaWANプロトコルを使用したシステムの実用的な例です。 ゲートウェイは、順番に、完全に環境中に存在する自然照明に基づいて電球の明るさを制御するクラウドアプリケーションに接続されています。 それは電球を薄暗くすることによって昼間時間の間にパワー消費量の減少で非常に助けます。
Near Field Communication
Near Field Communication(NFC)は、IoTデバイス間の双方向通信を容易にするシンプルで安全なプロトコルです。 それは主に分野の近くで互いの内にある2つのループアンテナ間の電磁誘導を使用します。 これは、顧客が非接触決済取引を行うことを可能にするスマートフォン用に特別に設計されています。 また、ユーザーがデジタルコンテンツにアクセスし、電子機器を接続するのにも役立ちます。 基本的には、非接触カード技術の機能を拡張し、IoTデバイスが約4センチメートル未満の距離で情報を共有することを可能にします。
NFCプロトコルのデータレートは106kbpsから424kbpsの範囲です。 NFCプロトコルは短距離通信プロトコルであるため、消費電力が少なくなります。 セットアップにかかる時間が短く、デバイスのペアリングを必要としません。 短距離通信のために、環境内に存在する他のネットワークとの望ましくない干渉の可能性が大幅に低減される。
IoT通信プロトコル:「最良の選択肢」と「最良の適切な選択肢」
今日、最も一般的に使用されているIoT通信プロトコルはBluetoothとWiFiですが、近距離通信は急速に前進しています。 上記で説明した通信プロトコルがIoTデバイスに最適であるかどうかを決定するのは難しいですが、新しく製造されたIoTデバイスや携帯電話のほと しかし、現在の多種多様なユースケースに基づいて、”最良の”オプションを見つけるのではなく、要件に応じて”最も適した”オプションを見つけることが問題 たとえば、ネットワーク経由で膨大な量のデータやファイルを転送する必要がある場合は、WiFiが理想的な選択ですが、非接触カード技術で即時支払いを行 したがって、勝利の通信プロトコルは、あなたが達成しようとしている目標に完全に依存します。
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