常见的物联网通信协议有哪些?
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物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体,它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
物联网可以通过先进的识别技术,把所有物体的状况转化为各种参数,再通过互联网实现信息共享,形成一个关联万物的网络。
目前物联网已经在某些领域,初步渗透进了人们的生活,在不远的未来,随着感知、识别技术的发展,它还将为人们带来更多的便利。
物联网的作用就是给于不同的物件一个身份证,对其进行分门别类再连接起来。
物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
通讯协议,是不同操作系统之间用来建立关联体系的一种通信技术。它有一系列的规则,会影响传输信息的格式、传输方式以及传输速度。而在当今的物联网框架中,有着不少种类的通讯协议。接下来,就让我们一起来了解下吧。
MQTT:MQTT是对TCP/IP技术的一种延伸,它体量相对较小,适合那些硬件性能或者网络传输速度有限的设备。它是物联网行业基础的通讯协议之一,运用范围涵盖卫星链路、医疗、智能家居等多领域。
HTTPS:HTTPS是一种以安全为目标的通道,其传输过程需要请求/响应,从而确保信息传输的安全性。由于其能够进行加密通讯,因此在互联网被广泛运用。
CoAP:CoAP是一种主要被应用在物联网的通讯协议,它基于REST框架搭建,能够对整体结构进行精炼,从而降低能耗。这种协议通常被应用在水表、电表等一些要求结构精简的设备上。
TCP:TCP是一种基于字节流的通信协议,具有很高的灵活性。因此,它往往被应用在公司内部系统的搭建上,能够给予使用者较高的自由度。
UDP:UDP是一种支持支持无连接的传输协议,专注于提供事物简单的信息传输,延迟与成本都相对较低。该技术主要被应用在流媒体的数据采集与发送上。
以上是物联网行业常见的5种通讯协议。其中,MQTT与CoAP的应用相对广泛;两者比较之下,优劣情况如何呢?
首先,MQTT主要充当的是信息中转站;由于它不支持对信息进行标记,在储存方面使用起来较为鸡肋,因此最好将其应用在实时数据的传输上;而CoAP则与之相反,两者有着不同的优势区间。
“物联网”一词已经越来越多地被提到,它正在向网联汽车、智能家居、可穿戴设备、智慧城市、智慧医疗等众多领域发展。从生活中常见的家用电器到城市基础设施,所有的产品设备都正在连接起来。
在 EdgerOS 定义的 IoT 交互环境中,不同厂商、不同协议的 IoT 设备仅需提供它最本质的功能,我们可以使用丰富、灵活的场景化组织,让整个系统完成不可思议的功能。考虑到广泛的应用和性能等要求,选择最优的协议是任何物联网设备设计过程中最重要的早期决策之一。工程师必须考虑到通信范围、数据速率和能耗、可靠性、安全性和可扩展性等问题,才能确定合适的协议。
除了 EdgerOS 系统本身提供和兼容的 CoAP、MQTT、SDDC、ZDDC、LoRa 和 ZigBee 等协议外,爱智云也为广大用户提供了物联网与互联网无缝互通的使用体验。通过开源开放的通讯协议,设备开发者使用 FreeRTOS,MS-RTOS® 等面向物联网的操作系统可以轻松地构建出与 EdgerOS 自动接入的万千智能设备,与爱智云、爱智设备一起形成云、边、端一体的产品体系,衍生出充满无限想象的各类智慧场景。
下面我们不妨看看常用的通信协议,从而比较作出正确的选项,您可以使用这些协议和标准来为您的需求构建物联网解决方案。
物联网联接的问题空间,其中物联网的通信环境有Ethernet, Wi-Fi, RFID, NFC(近距离无线通信), Zigbee, 6LoWPAN(IPV6低速无线版本),Bluetooth, GSM, GPRS, GPS, 3G, 4G等网络,而每一种通信应用协议都有一定适用范围。AMQP、JMS、REST/HTTP都是工作在以太网,COAP协议是专门为资源受限设备开发的协议,而DDS和MQTT的兼容性则强很多。
互联网时代,TCP/IP协议已经一统江湖,现在的物联网的通信架构也是构建在传统互联网基础架构之上。在当前的互联网通信协议中,HTTP协议由于开发成本低,开放程度高,几乎占据大半江山,所以很多厂商在构建物联网系统时也基于http协议进行开发。包括google主导的physic web项目,都是期望在传统web技术基础上构建物联网协议标准。
HTTP协议是典型的CS通讯模式,由客户端主动发起连接,向服务器请求XML或JSON数据。该协议最早是为了适用web浏览器的上网浏览场景和设计的,目前在PC、手机、pad等终端上都应用广泛,但并不适用于物联网场景。在物联网场景中其有三大弊端:
(1) 由于必须由设备主动向服务器发送数据,难以主动向设备推送数据。对于单单的数据采集等场景还勉强适用,但是对于频繁的操控场景,只能推过设备定期主动拉取的的方式,实现成本和实时性都大打折扣。
(2) 安全性不高。web的不安全都是妇孺皆知,HTTP是明文协议,在很多要求高安全性的物联网场景,如果不做很多安全准备工作(如采用https等),后果不堪设想。
(3) 不同于用户交互终端如pc、手机,物联网场景中的设备多样化,对于运算和存储资源都十分受限的设备,http协议实现、XML/JSON数据格式的解析,都是不可能的任务。
IOT的七大通信协议:
1. REST/HTTP(松耦合服务调用)
REST即表述性状态传递,是基于HTTP协议开发的一种通信风格。