对接物联网设备tcp协议_物联网架构各个层次通讯协议

对接物联设备tcp协议_物联⽹架构各个层次通讯协议
如上图所⽰,本⽂从以下⼏个维度对物联⽹常见的⼏种协议进⾏阐述。
⼀、按⽹络四层协议分类:
NB-IoT,LORA,WIFI,蓝⽛,zigbee,4G都是需要硬件⽀撑的。
MQTT,COAP,HTTP都是应⽤层协议,需要连接服务器,现在有很多物联⽹平台,⽐如阿⾥云,腾讯云,华为云等等。
所以(MQTT,COAP,HTTP)是居于(NB-IoT,LORA,WIFI,蓝⽛,zigbee,4G)的上层协议物理层中。
⼆、按需要⽹关来分类:
不需要⽹关:NB-IoT,2G/4G/5G(芯⽚可以直接跟运营商:移动,联通,电信等运营商⽹络通信。)
地龙多肽需要⽹关:LORA,WIFI,zigbee(不能直接连上电信运营商,需要通过⼀个⽹关中转才能连接⽹络。)
蓝⽛设备之间可以通信。
三、NB-IoT,4G对⽐:
NB-IoT低功耗,传输数据,传输速度底,芯⽚模组和套餐便宜。⽬前NB还较少,不过华为在⼤⼒推这个通信⽅式,相信以后会普及。
2G/4G/5G:传输速度快和可以传输⼤的数据,但是功耗⾼,价格贵
WIFI和zigbee对⽐:
wifi 功耗⾼,传输速率⼤11-54Mbps,功耗⾼10-50mA,距离短20-50m。⼀个路由只能加⼊较少设备。
zigbee功耗低,传输数据慢100Kbps,功耗20mA,可以中继,距离远⼏百到⼏千⽶。⼀个zigbee⽹关可以加⼊成千上万的zigbee设备。
四、应⽤层协议:MQTT和COAP对⽐
1、MQTT
mqtt 是⼀个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适⽤范围⾮常⼴泛。
是⾮常轻量化的通信协议,开销很⼩(固定头部2字节),是订阅/发布通信⽅式,可以⼀对多,多对⼀。是TCP通信协议。有三种⽅式,⾄多⼀次:最多⼀次:保证尽⼒交付,
⾄少⼀次:保证消息⾄少传送⼀次。但是消息也可以不⽌⼀次传递。
只有⼀次:保证每个消息只被对⽅接收⼀次。
在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联⽹(IoT)、卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及⼀些⼩型化设备中已⼴泛使⽤。
2、coap
2.1、COAP协议⽹络传输层由TCP改为UDP。
2.2、基于REST,server的资源地址和互联⽹⼀样也有类似url的格式,客户端同样有POST,GET,PUT,DELETE⽅法来访问server,对HTTP做了简化。
2.3、COAP是⼆进制格式的,HTTP是⽂本格式的,COAP⽐HTTP更加紧凑。
2.4、轻量化,COAP最⼩长度仅仅4B,⼀个HTTP的头都⼏⼗个B了
2.5、⽀持可靠传输,数据重传,块传输。 确保数据可靠到达。
滚珠滑轨2.6、⽀持IP多播, 即可以同时向多个设备发送请求。
2.7、⾮长连接通信,适⽤于低功耗物联⽹场景。
3、DDS(Data Distribution Service for Real-Time Systems),⾯向实时系统的数据分布服务,这是⼤名⿍⿍的OMG组织提出的协议,其权威性应该能证明该协议的未来应⽤前景。
适⽤范围:分布式⾼可靠性、实时传输设备数据通信。⽬前DDS已经⼴泛应⽤于国防、民航、⼯业控制等领域。
特点:
· 以数据为中⼼
· 使⽤⽆代理的发布/订阅消息模式,点对点、点对多、多对多
· 提供多⼤21种QoS服务质量策略
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协议主要实现:
· OpenDDS 是⼀个开源的 C++ 实现
· OpenSplice DDS
4、XMPPwww.pkk123
XMPP是基于XML的协议,由于其开放性和易⽤性,在互联⽹及时通讯应⽤中运⽤⼴泛。相对HTTP,XMPP在通讯的业务流程上是更适合物联⽹系统的,开发者不⽤花太多⼼思去解决设备通讯时的业务通讯流程,相对开发成本会更低。但是HTTP协议中的安全性以及计算资源消耗的硬伤并没有得到本质的解决。在设计时都是根据互联⽹应⽤场景设计的,但是个协议的通病就是根本⽆法适⽤物联⽹设备的多样性,⽆法适⽤很多物联⽹设备对低功耗、低成本的需求,难以在极低资源的物联⽹设备中运⽤。
防潮纸5、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。
缺点是:
1、开销⼤,消息头⼤
2、HTTP通信⽅式问题,HTTP的请求/应答⽅式的会话都是客户端发起的
3、安全性差
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本文发布于:2024-09-22 01:36:08,感谢您对本站的认可!

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