物联网通信协议的详解及选择建议

  MQTT协议(低带宽)

  MQTT (Message Queuing Telemetry Transport ),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。

  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

  · IBM Bluemix 的一个重要部分是其 IoT Foundation 服务,这是一项基于云的 MQTT 实例

  · 移动应用程序也早就开始使用MQTT,如 Facebook Messenger 和com等

  点评:MQTT协议一般适用于设备数据采集到端(Device-》Server,Device-》Gateway),集中星型网络架构(hub-and-spoke),不适用设备与设备之间通信,设备控制能力弱,另外实时性较差,一般都在秒级。

 DDS协议(高可靠性、实时)

  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