在設計物聯網設備時，可以肯定的是一件事是它不會是獨立的。與過去大多數傳統嵌入式設備的開發方式不同，物聯網設備將始終具有某種形式的通信功能。在大多數情況下，這將是基于無線的，選擇通信方式的關鍵決定因素將是所需范圍，要傳輸的數據量和可用功率等的預算。因此，嵌入式開發人員必須深入研究通信協議，標準和無線規范。

確定要為您的物聯網設備使用哪種協議的第一步是退后一步，回顧一下OSI 7層模型（應用層，表示層，會話層，傳輸層，網絡層，數據鏈路層，物理層）。在物理和數據層，Wi-Fi（802.11）和蜂窩3G和LTE等協議就是很好的例子。以太網主導著有線世界，而Wi-Fi是傳輸大量數據的主要候選者。對于后者，要注意的是，對于通過電池供電的設備進行的始終開啟操作，這有點耗電。低功耗藍牙（BLE）是降低數據速率和功耗預算的可行選擇。但是，BLE的射程是一個限制，通常僅限于30米左右的可靠自由空間操作。更長距離的替代方案包括蜂窩3G和4G網絡，這些網絡的數據速率正在迅速接近Wi-Fi速度。同樣令人感興趣的是速度要低得多的窄帶物聯網協議（NB-IoT），與未經許可的858/915 MHz工業，科學和醫學頻譜中的NB-IoT競爭的是低功率，低數據速率產品SigFox和LoRa。Z-Wave是該頻譜中的另一種候選產品，盡管其引用范圍遠小于其他產品。

在傳輸層，TCP和UDP是兩個協議。TCP是默認設置，但是某些嵌入式應用程序開始使用UDP協議，因為它的包開銷不如TCP。

關于使用哪種協議的主要焦點通常是關于數據協議，這是在應用程序層上。有很多選擇，其中一些正在逐漸流行起來。其中包括CoAP和MQTT，以及XMPP和RESTful HTTP的Web方法。受限應用協議（CoAP）是由Internet工程任務組（IETF）啟用的，是從頭開始設計的，用于計算資源有限的低功耗設備。CoAP基于請求或響應模型，提供合理的安全性，并使用UDP協議，因此使用起來非常輕便。

MQTT還被設計為資源受限設備的輕量級協議，它使用發布和訂閱模型，非常適合在低帶寬，高延遲網絡中使用。MQTT旨在通過基于云的應用程序進行監視的傳感器和設備的大規模部署，具有極高的帶寬效率，并且只需要很少的代碼空間。

最近的多框架協議（包括Thread）已被Google等公司采用。線程規范具有其自己的物理層，但通過使用現有的無線模塊和收發器保留了與802.15.4的兼容性。作為低功耗開放式IPv6協議開發的Thread的核心目標是通過使用網格技術來防止單點故障，從而確保無數設備之間的連接。

從審查運行要求開始，需要仔細考慮為物聯網應用選擇所需的協議。有了許多不同的選擇，清楚說明物聯網設備的運行標準將有助于縮小選擇過程。

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