Fraunhofer集成電路研究所正研發具有IPv6支持和集成安全概念的物聯網總線。它是一種基于EIA / RS-485和IEEE 802.15.4標準的通信總線，可實現測量值和控制命令的安全可靠的數據傳輸以及與物聯網的連接。物聯網總線形成跨媒體通信協議，將WPAN和現場總線這兩個世界聯合起來，無需復雜的協議轉換。新技術IoT-Bus是SEEDs項目的一部分。

盡管Fraunhofer IIS IoT總線并非專門用于照明控制，但它為控制LED燈具提供了巨大的機會：橋接距離可達500 m，最高可達1 MBit / s

物聯網上的IP通信

在工業4.0，能源管理和設施管理領域日益交叉和數字化的背景下，終端節點內的IP能力變得越來越重要。物聯網（IoT）對數據速率，范圍，可靠性，成本，靈活性，互操作性以及某些情況下的數據安全性有特殊要求。協議和跨不同域的無縫數據流的一致性對于實現物聯網至關重要。互聯網連接以數據處理和網絡攻擊的方式存在安全風險。

能源互聯網上的數據操縱安全通信

在能源管理領域，通過分散發電，簡單，安全和可靠的當地資源，生產者和消費者之間的互聯變得越來越必要。特別是在基于云的應用程序中，需要安全的基于IP的通信。它允許通過具有IP功能的控制設備（如智能手機，平板電腦或PC）進行訪問，以實現可視化或控制目的。弗勞恩霍夫IIS正在開發一種通信總線，除了本地通信之外，它還允許在互聯網上直接連接系統組件。可提供更高數據速率和更長距離的IoT-Bus可靠傳輸，因為這提供了傳統現場總線和無線解決方案。通過自動地址分配和安裝過程的分配變得容易。

功能

物聯網總線是一款具有IPv6支持和集成安全概念的現場總線。它將原生互聯網協議支持的優勢與現場總線的優點相結合，具有范圍廣，可靠性強，魯棒性強和低延遲等特點。

該技術基于對通信標準IEEE 802.15.4的修改，該標準是無線個人區域網絡（WPAN）和傳感器網絡的實際標準，因此允許使用這些有線日志。這個概念設想在2線或4線線路上進行通信。4線解決方案還可以通過總線為通信節點的通信提供電源。

IEEE標準的使用和改編802.15.4 IoT總線允許一個中等邊界的通信信道。對于802.15.4節點而言，無需破壞協議即可實現有線物聯網總線和無線IEEE標準的綜合通信網絡。使用特殊的訪問方法可以使IoT-總線實時通信。串行接口使用標準EIA-485（RS-485），但也可以適用于其他接口。

該系統最多由三條不同的物理通信路徑組成，基于IEEE Std 802.15.4的實際IoT總線（1）可以擴展IEEE 802.15.4無線節點（2）定義的總線訪問方法，并且可以擴展連接在物聯網總線路由器上的互聯網（3）。

標準協議的簡單和靈活的集成

IoT總線使用6LoWPAN，從而實現終端節點的IPv6能力。這允許基于TCP / IP的所有協議都可以在概念上使用。除此之外，終端節點可以是傳感器，執行器或在上下文中的物聯網“物聯網”。他們可以簡單地與互聯網溝通或連接到云。

此外，物聯網總線通過其數據容器概念提供了所謂的消息和協議隧道化的可能性，例如CAN消息。該功能可用于有限本身現場總線的范圍擴展。CAN消息的隧道正在SEEDs項目中進行。

與無線傳感器網絡和WPAN解決方案相反，IoT總線得分具有更高的可靠性，魯棒性和更大的點對點連接范圍。與普通的樓宇自動化通信技術相比，它還為物聯網總線提供實時通信以及IP功能和IT安全性。

通信總線的獨特特性：

?通過

跨媒體通信連接有線和無線世界基于IPv6的現場總線

?物聯網應用的數據速率和范圍的理想組合

數據速率高達1 Mbit / s，范圍可達500米

?實時功能

通過確定性總線訪問方法

?端節點的IPv6功能

支持Internet標準（6LoWPAN，UDP，IPv6等）的IoT功能

?協議的一致性

與基于IEEE 802.15.4的無線電直接兼容

?啟用標準化應用協議

MQTT，MQTT-S，OPC-UA，CoAP

?集成安全概念的傳輸

使用標準化的加密方法（TLS，D-TLS）

?無需額外的網關

無需協議轉換的快速數據包路由

應用：

?本地資源，生產者，消費者之間甚至長距離通信

?優化能源流和能源管理

?智能樓宇自動化

?內部電網控制（直流和交流）通信

?系統組件直接連接到能源互聯網

?集成智能電表（用于本地通信）

?連接物聯網系統組件

可能的應用領域

憑借其IP能力和實時能力，物聯網總線適用于工業4.0，樓宇自動化和能源管理等領域的廣泛應用。

?CAN范圍擴展器

使用其數據容器概念，可以傳輸各種協議。這使得IoT-總線可以用作范圍擴展器。該功能已經可用于CAN協議。數據包過濾器可用于選擇將哪些消息從一個CAN域傳輸到另一個CAN域

?工業4.0

的IoT總線IoT-總線允許相互依存的生產設施交換信息。現有的系統可以改裝成IP，可用于工業應用

?樓宇自動化

樓宇自動化系統中的設備，例如百葉窗，散熱器，空調和照明設備可以很容易地與大型綜合體中的物聯網總線進行長距離連接。因此可以實現自動化和手動控制的通信

?安全照明控制

IoT總線適用于現代建筑中的單獨照明控制 - 例如“Light As A Service”和“Human Cenctric Lighting”