物聯網生態系統的核心組成部分是硬件的連接和通訊。物聯網使遠程和分散物體(設備，傳感器節點，網關單元，雲服務器)之間的交互成為可能。
一、物聯網硬件通訊協議
1、藍牙
藍牙是一種無線技術標準，可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換，藍牙可連接多個設備，克服了數據同步的難題。藍牙技術最初由電信巨頭愛立信公司於1994年創制。如今藍牙由藍牙技術聯盟管理，藍牙技術聯盟在全球擁有超過25,000家成員公司，它們分佈在電信、計算機、網絡、和消費電子等多重領域。
藍牙技術的特點包括採用跳頻技術，抗信號衰落；快跳頻和短分組技術能減少同頻干擾，保證傳輸的可靠性；前向糾錯編碼技術可減少遠距離傳輸時的隨機噪聲影響；用FM調製方式降低設備的複雜性等。其中藍牙核心規格是提供兩個或以上的微微網連接以形成分佈式網絡，讓特定的設備在這些微微網中自動同時地分別扮演主和從的角色。藍牙主設備最多可與一個微網中的七個設備通訊， 設備之間可通過協議轉換角色，從設備也可轉換為主設備。
2、ZibBee
與藍牙技術不同，ZigBee技術是一種短距離、低功耗、便宜的無線通信技術，它是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。這一名稱來源於蜜蜂的八字舞，由於蜜蜂是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀(bee)的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。
ZigBee的特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率，ZigBee協議從下到上分別為物理層、媒體訪問控制層、傳輸層、網絡層、應用層等，其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。ZigBee技術適合用於自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。
3、WiFi
Wi-Fi在我們的生活中非常常見，一線城市的幾乎所有公共場所均設有無線網絡，這是由於它的低成本和傳輸特性決定的。Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網的技術，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段，連接到無線局域網通常是有密碼保護的；但也可是開放的，這樣就允許任何在WLAN範圍內的設備可以連接上。
WiFi方案的優勢是技術成熟，單獨的產品就可以接入公網，成本也是相對較低。缺點則是WiFi設備一般功耗較大，在物聯網領域中，供電是一個問題；WiFi接入數量相對有限，一個家庭路由器一般只能接入幾十個設備。當然，WiFi方案在物聯網初級階段有較大優勢，單獨的WiFi模塊依託路由器即可入網，優勢明顯，雖然接入數量不多，但是在物聯網、智能家居未大規模普及的情況下，也可以滿足大多數需求。
4、LiFi
LiFi也叫可見光無線通信，它是一種利用可見光波譜進行數據傳輸的全新無線傳輸技術，由英國愛丁堡大學電子通信學院移動通信系主席、德國物理學家哈拉爾德?哈斯教授發明。LiFi是運用已鋪設好的設備，通過在燈泡上植入一個微小的芯片形成類似於WiFi熱點的設備，使終端隨時能接入網絡。
該技術最大的特點是通過改變房間照明光線的閃爍頻率進行數據傳輸，只要在室內開啟電燈，無需WiFi也便可接入互聯網，未來在智能家居中有著廣泛的應用前景。
LiFi相比WiFi有兩大優勢，主要在於這兩點：
第一，安全性強。WiFi的傳輸主要是利用無線電波傳輸，無線電有一個頻率，這個頻率是可以破解的。但是LiFi是利用可見光進行信息傳輸，光的成分複雜，具有波粒二象性。簡單來說，就是用光傳播的LiFi更加安全。可以避免建築外的WiFi盜用，室內的信息不會洩露到室外。
第二，速度快。世界上傳播速度最快的光速，LiFi是利用可見光進行信息傳輸，而WiFi是無線電傳播。因此LiFi的傳播速度比WiFi更快。
LiFi技術仍不夠成熟
雖然LiFi比WiFi更安全，也更快。但是現在的LiFi技術依然有著種種侷限。
第一，反向通信。目前LiFi技術最大的侷限應該是反向通信，從LED燈泡可以發射信號到終端上，但是如何確保終端反射信號回LED燈泡並沒有得到完美解決。
第二，通信距離。雖然LiFi的速度更快，但是傳輸距離並沒有保證。現在WiFi的傳輸距離也是有限的。如何保證用一套LiFi設備滿足全家的LiFi需求仍然是科學家們目前急需解決的問題。
第三，干擾環境。LiFi主要依靠可見光進行數據傳輸，雖然LED燈可以將光線調製人眼看不見的範圍，但如果光線過亮也會影響LiFi的正常傳輸。當信噪比（正常電子信號與設備額外產生的信號之比）過小時，信息的傳輸就會失真，正常的信息傳輸將會被弱化。
5、GPRS
GPRS我們可以說非常熟悉了，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務，屬於第二代移動通信中的數據傳輸技術。GPRS可說是GSM的延續，GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同，是以封包式來傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，並非使用其整個頻道，理論上較為便宜。
GPRS是介於2G和3G之間的技術，也被稱為2.5G，它為實現從GSM向3G的平滑過渡奠定了基礎。隨著移動通信技術發展，3G、4G、5G技術均被研發出來，GPRS也逐漸被這些技術所取代。
6、4G
在無線遠距離通訊中目前主要採用的就是4G技術。4G模塊是連接物與物的重要載體，是終端設備接入互聯網的核心部件，許多新興市場對4G通信模塊的需求都在日益擴大，4G通信模塊把頻率接收器和信號增幅器等部件全都整合在一起，實現了一體化。
4G通訊主要是採用AT指令進行，AT 指令的格式如下
1) 每個 AT 指令行以 AT 字符開頭(注：部分以“+”開頭)，以作為結束；
2) 每個指令行可以有多個指令組成，相互之間以“;”隔開；
3) 標準 AT 指令符合 GSM Rec. 07.07、 07.05、 3GPP TS 27.005、 27.007 和 ITU-T Rec. V25ter標準；
4) 每個擴展指令都提供了一個測試指令，以檢測該指令是否存在及參數的類型或範圍；
5) 帶參數的指令一般都提供了一個讀取指令以讀取參數的當前值；
6) 設置指令用來設置參數及完成相應的功能。
7、Z-Wave
Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網絡的短距離無線通信技術，由丹麥公司Zensys所一手主導的無線組網規格。工作頻帶為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲)，採用FSK(BFSK/GFSK)調製方式，數據傳輸速率為9.6 kbps，適合於窄寬帶應用場合。
隨著通信距離的增大，設備的複雜度、功耗以及系統成本都在增加，相對於現有的各種無線通信技術，Z-Wave技術將是最低功耗和最低成本的技術，有力地推動著低速率無線個人區域網。
8、射頻433
射頻433也叫無線收發模組，採用射頻技術，由全數字科技生產的單IC 射頻前段與ATMEL的AVR單片機組成，可高速傳輸數據信號的微型收發信機，無線傳輸的數據進行打包﹑檢錯﹑糾錯處理。
射頻433技術的應用範圍包括無線POS機、PDA等無線智能終端、安防、機房設備無線監控、門禁系統。交通、氣象、環境數據採集、智能小區、樓宇自動化、PLC、物流追蹤、倉庫巡檢等領域。
9、RFID/NFC
NFC是一種新興的技術，使用了NFC技術的設備可以在彼此靠近的情況下進行數據交換，是由非接觸式射頻識別(RFID)及互連互通技術整合演變而來，通過在單一芯片上集成感應式讀卡器、感應式卡片和點對點通信的功能，利用移動終端實現移動支付、門禁、身份識別等應用。
近場通信技術實現了電子支付、身份認證、票務、數據交換、防偽、廣告等多種功能，它改變了用戶使用移動電話的方式，使用戶的消費行為逐步走向電子化。
RFID是射頻識別技術，它主要是通過無線電訊號識別特定目標，並可讀寫數據，但僅僅是單向的讀取。
RFID有低頻（幾mm的傳輸距離）、高頻（13.56Mhz）、超高頻、微波頻段等，頻段不同，導致功率不同，導致傳輸的距離不同。
NFC是近距離無線通訊技術，芯片具有相互通信能力，並有計算能力。NFC可以看作是RFID的子集，用的是RFID的高頻（13.56MHz）的標準，但卻是雙向過程。
10、UWB
UWB是一種無載波通信技術，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈衝傳輸數據。UWB在早期被用來應用在近距離高速數據傳輸，近年來國外開始利用其亞納秒級超窄脈衝來做近距離精確室內定位。
與藍牙和WLAN等帶寬相對較窄的傳統無線系統不同，UWB能在寬頻上發送一系列非常窄的低功率脈衝。較寬的頻譜、較低的功率、脈衝化數據，意味著UWB引起的干擾小於傳統的窄帶無線解決方案，並能夠在室內無線環境中提供與有線相媲美的性能。
11、LoRa
LoRa是一種遠距離的調製技術，由法國的Cycleo公司研發，後來被美國的Semtech(升特)收購。其特點是具備較長的傳輸距離，它是基於線性擴頻（CSS）的一個變種，具備向前就糾錯的（FEC）的能力，同時具備較高的接收靈敏度和抗噪聲能力。在國內LoRa是運行在免費的頻段470~510MHz之間。
LoRaWAN是基於LoRa的一種通訊協議，相比LoRa它除了包含物理層的定義還包含了數據鏈路層的定義，LoRa可以通過擴頻因子（SF）調節通訊速率和距離，擴頻因子越大傳輸速率就越小，但傳輸距離就會越遠。這就好比同樣油量的摩托車可以跑得快、跑得遠，但是載重很小，而貨車就可以帶很多東西，但是跑得就會比較慢且距離很短。因此在設置擴頻因子時就需要個根據數據量和傳輸距離做取捨。
LoRaWAN的單通道實際速率大約0.3~11kbps
LoRaWAN具有A類、B類、C類的通訊模式。
終端雙向通訊（A類）：
節點隨時可以發送信息給網關，發送後會打開兩個持續時間很短的接收窗口用於接收網關的下行數據，通過這種方式實現上下行的通訊。這種方式節點會在需要時隨時發送信息給網關，並不會與網關溝通確認發送信息的時機。這種方式其優點是通訊邏輯簡單，不會因為與網關確定數據上報時間而增加通訊次數導致電量的消耗，但這種方式會遇到數據碰撞的問題。此類方式適用於僅做數據上報、不需要精準的執行指令操作、對電量消耗比較敏感，且能接受一定數量數據丟失的傳感器，適用與電池供電設備。
具備特定時間接收窗口的雙向通訊（B類）：
B類方式在A類方式的基礎上增加了更多的接收窗口用於接收數據，B類方式會通過接收網關發來的信標來完成時間同步，基於時鐘同步會按照設定在特定的時間開啟更多的接收窗口，網關基於開啟的窗口時間就可以主動給節點發送數據了。這種方式適用於除了被動的接收數據下發數據之外還需要在特定的時間下發數據被節點。
最大接收窗口通訊（C類）：
C類方式除了在發送數據時，其他時間接收窗口是一直處於開啟中。這種方式功耗最大的，不過服務器可以隨時下發數據，數據延遲最小。通常這種方式適用於有源設備或隨時需要接收數據和指令的執行器。
LoRaWAN是一種覆蓋範圍廣（無遮擋十幾公里，有遮擋幾公里）、功耗低、傳輸速率在十幾kbps、免費可搭建私有網絡的通訊技術，結合這些特點我們可以分析出其大多是應用在那些數據量小、設備所在區域較廣、需要搭建私有網絡的場景，比如農業監控、環境數據採集、市政設備狀態的上報等行業。
12、NB-IOT
NB-IOT是一種低功耗、覆蓋廣的物聯網通信技術，它是構建於現有的蜂窩網絡之上，佔用200KHz頻段。只要開闢出200KHz頻段即可直接部署在GSM網絡、UMTS網絡和LET網上。
聯通和移動部署在900MHz、1800MHz頻段，電信部署在800MHz。傳輸速率大於160kbps，小於250kbps，採用雙半工模式。覆蓋範圍與LoRa基本無異郊區可達到十幾公里，市區可達幾公里，
其低功耗方面主要在通訊協議上做了優化，較少不必要的通訊數據，同時採用休眠機制節省電量消耗。NB-IOT屬於授權頻段無法搭建私有網絡，因此我也沒有太細緻的去了解其功耗和實際通訊速率。
由於NB-IOT可部署在現有的蜂窩網絡上，所以目前一二線城市基本全部覆蓋。NB-IOT的比較適用於數據量小、要求低功耗、設備區域較廣、設備移動性強的場景，OFO就使用NB-IOT通訊，正好滿足其數據量小、低功耗、設備區域光數量多、且不斷移動位置的需求。
13、ZETA
ZETA是上海縱行推出的非授權頻段的LPWAN（低功耗廣域網）標準。該標準是使用UNB（超窄帶）的多信道通信，在傳統LPWAN的穿透性能基礎上，進一步通過分佈式接入機制實現快速部署。網上相關ZETA的資料比較少，我是去拜訪過一次，瞭解到其特點是2KHz超低頻段（如果我沒記錯的話），除了低功耗之外在通訊協議上有點類似LoRa和ZigBee的結合，可以實現多跳自組網，以及分配確認通訊時間等機制，中繼設備可以通過電池供電實現超過1年的工作時間。
14、Weightless
Weightless 也是作為低功耗廣域網(LPWAN)的一種無線連接技術。與其他 LPWAN 計算一樣使用了 Sub-GHz 頻段，低功耗、低速率、通信距離遠等特點。不同於專有或專利的無線連接技術，Weightless 是一個開放的標準。開放的標準也是 Weightless SIG 宣傳的一個特點，開放意味著更多的公司或組織可以參與其中，眾多的供應商也可以保證低成本、低風險，並且可以可以持續更新和發展。
Weightless 技術全新設計，從基礎開始到以便宜的價格提供優化的性能，避免了任何舊系統或向後兼容的問題。Weightless-P 支持所有傳送需要的完全全應答通信。一些 LPWAN 替代技術提供限於很小一部分傳送的下行鏈路，這意味著可靠性和 QoS 是妥協了的。Weightless-P 還支持應答和非應答的單播和多播的傳送。為了提升資源利用，它提供一個靈活的應答管理機制，包括遞延和組合應答。
Weightless 是低於 1GHz 的未授權頻譜中唯一的真正開放的標準。Weightless 有三種版本針對不同的應用場景：
Weightless-W：暫未使用(授權 TV 頻段中的未使用的本地頻譜)
Weightless-N：由 NWave 技術誕生的未授權頻譜窄帶協議
Weightless-P：由 M2COMM 的 Platanus 技術誕生的雙向協議
儘管 Weightless-W 具有更低的功耗，Weightless-N 和 Weightless-P 依然更受歡迎一些。
15、Sub-1GHz
Sub-1GHz是指小於1GHz的無線電頻率，在Sub-1GHz頻段中有很多頻段是免授權使用的，如國際電聯（ITU）分配的ISM（Industrial、Scientific、Medical）頻段（如6.780MHz,13.560MHz、27.120MHz、40.68MHz、433.92MHz、915MHz等）。基於Sub-1GHz的各種無線技術業已廣泛應用於各行各業，如RFID、NFC、無線M-BUS等。無線電技術的發展促進了物聯網應用的發展，Sub-1GHz無線技術在物聯網應用中使用有一定的優勢。
與有線技術相比，無線連接技術安裝方便、使用便捷。而相比於2.4GHz頻段，Sub-1GHz傳輸距離遠、障礙物穿透能力強等特點。下表是一個Sub-1GHz和2.4GH簡單的比較:ISM頻段就是各國挪出某一段頻段主要開放給工業，科學和醫學機構使用。應用這些頻段無需許可證或費用，只需要遵守一定的發射功率（一般低於1W），並且不要對其它頻段造成干擾即可。
16、有線通訊
①ETH：
以太網結構分兩大層：
PHY—物理層，主要作用是把數字信號變成在可支持的傳輸媒介上傳輸的模擬信號。它定義了數據傳輸的電氣信號、符號、線的狀態和時鐘要求、數據編碼和數據傳輸的連接器。
MAC—Media Access Control，媒介存取控制，它對應OSI7層模型的是數據鏈路層。數據鏈路層是由兩部分組成MAC（介質存取控制）和LLC（邏輯鏈路控制）。MAC是負責發送和接受數據。對數據傳輸進行同步、識別錯誤及控制數據的流向。
②RS-232：
RS232是個人計算機上的通訊接口之一，由電子工業協會(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的異步傳輸標準接口。
對於RS232來說它是串行通信，是全雙工的發送形式，可以進行同時收發。但是是一對一的通信，採用電平方式，通信距離雖然理論值是20m左右，但是實際上大約在7-8米。
③RS-485：
智能儀表隨著80年代初單片機技術的成熟而發展起來，世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷，這歸結於企業信息化的需要，而企業在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯網通信接口。最初是數據模擬信號輸出簡單過程量，後來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實現點對點的通信方式，但這種方式不能實現聯網功能，隨後出現的RS485解決了這個問題。
rs485是半雙工的，某一時刻只能收或只能發數據，否則，總線將癱瘓。
並且RS-485採用的是平衡傳輸中的差分傳輸方式。傳輸距離理論值是1200m，實際上在300-500左右。支持多站點的傳輸形式。
【差分傳輸方式：在兩根線上都進行信號的傳輸，只是傳輸的振幅相同，但是相位相反，信號接收端比較電壓的差值來判斷髮送端發送的邏輯狀態。】
④：M-Bus（Meter Bus）：
儀表總線，它是一種專門為消耗測量儀器和計數器傳送信息的數據總線設計的。M-Bus在建築物和工業能源消耗數據採集有多方面的應用。例如
M-Bus的最大傳輸距離為1000m，且M-Bus可為現場設備供電，無需再佈設電源線，總線供電能力為5A，節點功率需小於0.65mA。
M-Bus總線的提出滿足了公用事業儀表的組網和遠程抄表的需要，同時它還可以滿足遠程供電或電池供電系統的特殊要求。M-Bus串行通信方式的總線型拓撲結構非常適合公用事業儀表的可靠、低成本的組網要求，可以在幾公里的距離上連接幾百個從設備。
例如用於測量家裡面氣和水的消耗。MBus儀表總線可以滿足由電池供電或遠程供電的計量儀表的特殊要求。當計量儀表收到數據發送請求時，將當前測量的數據發送到主站，(主站可以是手持設備、計算機、或其他終端)。主站定期讀取某棟建築物中安裝的計量儀表的數據。MBus在家庭電子系統中的其他應用有：報警系統、智能照明、熱能控制。
⑤PLC（Power Line Communication，電力線通信）：
PLC是一種利用電力線傳輸數據的通信方式，按頻段可分為窄帶、中頻帶和寬帶技術。窄帶電力通信技術是最早用在配電網絡中的PLC 技術，有一系列國際標準，如G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2等，載波頻帶主要分佈在3～500 kHz，主要用於遠程抄表。並且，中頻帶PLC技術發源於中國，基於國家電網公司HPLC 規範的中頻帶技術，廣泛用於國內用電信息採集領域，並於2018年在 IEEE完成標準化，發佈了IEEE 1901.1 國際標準。
以前對於PLC技術從未進入大規模應用的最大的原因是電網環境複雜、噪聲干擾強，以及變化大。但是在華為推出的PLC-IoT（融合HPLC/IEEE1901.1），有效解決電力線路信號干擾、衰減問題，支持IP化通信能力，這才實現了，有電的地方就有網絡，讓智慧真正意義上觸達了邊緣聯接。
不同的場景和需求使用不同的通訊技術，在選型的時候可以先列出硬性指標，然後再這個範圍內做有限的調研和選擇。
二、物聯網平臺協議
1、MQTT協議
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸）最早是IBM開發的一個即時通訊協議，MQTT協議是為大量計算能力有限且工作在低帶寬、不可靠網絡的遠程傳感器和控制設備通訊而設計的一種協議。基於輕量級代理發佈/訂閱模式的消息傳輸協議，運行在TCP協議棧之上。
該協議提供有序、可靠、雙向連接的網絡連接保證，特別適合於帶寬低、網絡延遲高、網絡通信不穩定等受限環境的消息分發，屬於物聯網消息傳輸當中一個標準傳輸協議。
在工作方式上該協議採用代理發佈/訂閱模式，實現了發佈和訂閱解耦，因此在該協議中存在三種角色：
- 代理服務器;
- 發佈者客戶端;
- 訂閱者客戶端。
MQTT協議的優勢是可以支持所有平臺，它幾乎可以把所有的聯網物品和互聯網連接起來。特別適合於網絡代價昂貴，帶寬低、不可靠的環境。能在處理器和內存資源有限的嵌入式設備中運行。
使用發佈/訂閱消息模式，提供一對多的消息發佈，從而解除應用程序耦合。
使用 TCP/IP 提供網絡連接。
提供Last Will 和 Testament 特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。
對消息中間件，估計大家不得不關心的就是消息的可靠性，也就是消息的發佈服務質量，可喜的是，MQTT支持三種消息發佈服務質量(QoS)：
“至多一次”(QoS==0)，消息發佈完全依賴底層 TCP/IP 網絡。會發生消息丟失或重複。這一級別可用於如下情況，環境傳感器數據，丟失一次讀記錄無所謂，因為不久後還會有第二次發送。
“至少一次”(QoS==1)，確保消息到達，但消息重複可能會發生。
“只有一次”(QoS==2)，確保消息到達一次。這一級別可用於如下情況，在計費系統中，消息重複或丟失會導致不正確的結果。小型傳輸，開銷很小(固定長度的頭部是 2 字節)，協議交換最小化，以降低網絡流量。
支持一對多的消息訂閱
MQTT協議，支持一對多的基於消息主題(Topic)的消息訂閱，也就是一個MQTT的客戶端，發送一條特定主題的消息，
能同時支持多個訂閱者同時訂閱。
MQTT的發佈／訂閱消息模式
2、CoAP協議
CoAP：Constrained Application Protocol協議是為物聯網中資源受限的設備制定的應用層協議，即簡化版的基於UDP的HTTP協議。其核心內容為資源抽象、REST式交互可擴展的頭選項等。應用程序通過URI標誌來獲取服務器上的資源，使其可以像HTTP協議一樣對資源進行GET、PUT、POST和DELETE等操作。C/S架構，功耗低不能反向控制。適用於需要通過標準互聯網網絡進行遠程控制或監控的小型低功率傳感器，開關，閥門和類似的組件，服務器對不支持的類型可以不響應
CoAP協議自身擁有如下特點：
1)報頭壓縮，數據包小
包含一個緊湊的二進制報頭和擴展報頭，它只有短短的4B的基本報頭。
2)方法和URIs
為了實現客戶端訪問服務器上的資源，這是Web架構的主要特點。
3)傳輸層使用UDP協議，適用於非安全性數據場合
CoAP協議是建立在UDP協議之上，以減少開銷（TCP需要三次握手）和支持組播功能。
4)支持異步通信
HTTP協議對M2M通信不適用，這是由於事務總是由客戶端發起的。CoAP協議支持異步通信，這對M2M通信應用來說是常見的休眠/喚醒機制。
5)支持資源發現
為了自主地發現和使用資源，它支持內置的資源發現格式，用於發現設備上的資源列表，或者用於設備向服務目錄公告自己的資源。
6)支持緩存
CoAP協議支持資源描述的緩存以優化其性能。
3、LwM2M
LwM2M的全稱是Lightweight Machine-To-Machine，它的名稱裡面包含了這麼兩個重要含義：1）這個協議是輕量級的；2）這個協議適用於物聯網設備。
LwM2M協議是由OMA（Open Mobile Alliance）提出並定義的。OMA這個組織專注於移動通訊以及物聯網產業的標準開發，給自己的定位是“規範大工廠”。隨著“萬物皆可聯”概念的興起，物聯網終端數目急劇膨脹，也不再侷限於智能手機這樣的強力大塊頭。有很多設備，要麼電量有限，要麼內存有限，要麼可使用帶寬有限，之前那些適於強勁終端設備管理的協議對它們來說有些太重了難以承受，因此，為了照顧到這些資源有限的小個子設備們，LwM2M協議在2013年底誕生了。目前的成熟版本號依然是1.0，OMA的專家們正在努力整1.1版。
概括地說：LwM2M是適用於資源有限的終端設備管理的輕量級物聯網協議。
LwM2M協議的基本架構圖
LwM2M協議擁有如下特點：
1）協議基於REST架構。
2）協議的消息傳遞是通過CoAP協議來達成的。
3）協議定義了一個緊湊高效又不乏擴展性的數據模型
4）協議最主要的實體包括LwM2M Server和LwM2M Client。
LwM2M Serve作為服務器，部署在M2M服務供應商處或網絡服務供應商處。
LwM2M Client作為客戶端，部署在各個LwM2M設備上。
4、UDP 用戶數據報協議（UDP，User Datagram Protocol） 傳輸層協議
1）是無連接的，即發送數據之前不需要建立連接。
2）盡最大努力交付，即不保證可靠交付
3）傳輸效率高，適用於對高速傳輸和實時性有較高的通信或廣播通信。
4）支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信。
5、TCP傳輸控制協議（TCP，Transmission Control Protocol） 傳輸層協議
1）TCP面向連接（如打電話要先撥號建立連接）。
2）提供可靠的服務，
3）通過TCP連接傳送的數據，無差錯，不丟失，不重複，且按序到達。傳輸效率相對較低。
4）連接只能是點到點、一對一的
6、HTTP
HTTP（HyperText Transfer Protocol）即超文本傳輸協議，是一種詳細規定了瀏覽器和萬維網服務器之間互相通信的規則，它是萬維網交換信息的基礎，它允許將HTML（超文本標記語言）文檔從Web服務器傳送到Web瀏覽器。
HTTP協議目前最新版的版本是1.1，HTTP是一種無狀態的協議，無狀態是指Web瀏覽器與Web服務器之間不需要建立持久的連接，這意味著當一個客戶端向服務器端發出請求，然後Web服務器返回響應（Response），連接就被關閉了，在服務器端不保留連接的有關信息。也就是說，HTTP請求只能由客戶端發起，而服務器不能主動向客戶端發送數據。
HTTP是一個基於TCP/IP通信協議來傳遞數據（HTML 文件, 圖片文件, 查詢結果等）。
HTTP三點注意事項：
HTTP是無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務器處理完客戶的請求，並收到客戶的應答後，即斷開連接。採用這種方式可以節省傳輸時間。
HTTP是媒體獨立的：這意味著，只要客戶端和服務器知道如何處理的數據內容，任何類型的數據都可以通過HTTP發送。客戶端以及服務器指定使用適合的MIME-type內容類型。
HTTP是無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指協議對於事務處理沒有記憶能力。缺少狀態意味著如果後續處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導致每次連接傳送的數據量增大。另一方面，在服務器不需要先前信息時它的應答就較快。
這種通信方式的特點就是一請求一響應，總是要客戶端向服務器發出請求，服務器才給予響應。服務器從來都不會主動給客戶端發消息，而且在客戶端發出請求後，服務器也只是回覆一次。這種HTTP單向通信方式在互聯網領域發揮巨大的作用，就是服務器端可以是無狀態的，極大地簡化了服務器的服務流程，提高效率。但在物聯網領域，我們要求的是雙向的通信能力。服務端要能主動給設備端或者手機發出消息。
7、Websocket
Websocket是HTML5支持的一種新的協議，它能夠真正支持瀏覽器和服務器之間進行雙向通信。Tomcat7及以上版本也已經支持Websocket API。
1）為了能夠兼容瀏覽器HTTP協議，Websocket規定在第一次發起請求時依然要發出符合HTTP協議規範的Header，但其Connection域的值是Upgrade，並增加Upgrade域，值是socket，即告知服務器，即將建立的通信是Websocket雙向通信。服務器如果接受，會返回101給客戶端進行協議切換。
2）接下來的通信將不再以HTTP作為傳輸協議，而是使用Websocket規定的數據格式進行通信，其分為控制幀和數據幀。控制幀是發出心跳幀（ping），而服務器響應pong，還有結束幀；數據幀就是真實數據格式，其格式頭只有6個字節（2個字節頭和4個字節的掩碼），後面就是真實的數據（經過掩碼轉換）。比HTTP格式頭的長度要小多了。
3）客戶端和服務器之間是一直保持連接，直到close，當前期間要發發2個字節的3字節的ping幀。
可見Websocket比HTTP有了極大的改進。其不僅省掉經常要連接握手，還簡化的協議的格式，最重要的是實時性得到保證，因為雙方是真正的全雙工通信。
