物联网通讯协议

1.通讯环境:
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,
2.通讯应用协议:
AMQP、JMS、REST/HTTP(局限在以太网),COAP协议(为资源受限设备开发的协议),DDS和MQTT(兼容性比较强)。
3.通讯应用协议的选择:MQTT
HTTP的弊端:(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。
选择MQTT:消息队列遥测传输,由IBM开发的即时通讯协议,相比来说==比较适合物联网场景的通讯协议。MQTT协议采用发布/订阅模式,所有的物联网终端都通过TCP连接到云端,云端通过主题的方式管理各个设备关注的通讯内容,负责将设备与设备之间消息的转发。MQTT在协议设计时就考虑到不同设备的计算性能的差异,所以所有的协议都是采用二进制格式编解码,并且编解码格式都非常易于开发和实现。最小的数据包只有2个字节,对于低功耗低速网络也有很好的适应性。有非常完善的QOS机制,根据业务场景可以选择最多一次、至少一次、刚好一次三种消息送达模式。运行在TCP协议之上,同时支持TLS(TCP+SSL)协议,并且由于所有数据通信都经过云端,安全性得到了较好地保障。
MQTT适用范围:在低带宽、不可靠的网络下提供基于云平台的远程设备的数据传输和监控。

特点:

· 使用基于代理的发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布

· 使用 TCP/IP 提供网络连接

· 小型传输,开销很小(固定长度的头部是 2 字节),协议交换最小化,以降低网络流量

· 支持QoS,有三种消息发布服务质量:“至多一次”, “至少一次”, “只有一次”

协议主要实现和应用:

· 已经有PHP,JAVA,Python,C,C#等多个语言版本的协议框架

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