物联网通信协议有哪些(物联网通信协议有哪几种)

Copyright © 1999-2020, CSDN.NET, All Rights Reserved 搜索博文/帖子/用户登录zhangbijun1230关注IOT(25)---Iot都有哪些协议 转载2018-05-15 08:42:161点赞zhangbijun1230码龄12年关注Iot都有哪些协议协议对Iot而言尤其重要，可你知道Iot都有哪些协议？收好本文干货在物联网协议中，我们一般分为两大类，一类是传输协议，一类是通信协议。传输协议一般负责子网内设备间的组网及通信；通信协议则主要是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议，负责设备通过互联网进行数据交换及通信。那么物联网都有哪些通信协议呢？协议对Iot而言尤其重要，可你知道Iot都有哪些协议？收好本文干货物联网七大通信协议一、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。适用范围：REST/HTTP主要为了简化互联网中的系统架构，快速实现客户端和服务器之间交互的松耦合，降低了客户端和服务器之间的交互延迟。因此适合在物联网的应用层面，通过REST开放物联网中资源，实现服务被其他应用所调用。特点：1. REST 指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是RESTful。2.客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的。3. 在服务器端，应用程序状态和功能可以分为各种资源，它向客户端公开，每个资源都使用 URI 得到一个唯一的地址。所有资源都共享统一的界面，以便在客户端和服务器之间传输状态。4.使用的是标准的 HTTP 方法，比如：GET、PUT、POST 和 DELETE。二、CoAP协议CoAP (Constrained Application Protocol)，受限应用协议，应用于无线传感网中协议。适用范围：CoAP是简化了HTTP协议的RESTful API，CoAP是6LowPAN协议栈中的应用层协议，它适用于在资源受限的通信的IP网络。三、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。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。四、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。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。五、AMQP协议(互操作性)AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)，先进消息队列协议，用于业务系统例如PLM，ERP，MES等进行数据交换。适用范围：最早应用于金融系统之间的交易消息传递，在物联网应用中，主要适用于移动手持设备与后台数据中心的通信和分析。六、XMPP协议(即时通信)XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)可扩展通讯和表示协议，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。适用范围：即时通信的应用程序，还能用在网络管理、游戏、远端系统监控等。七、JMSJMS (Java Message Service)，即消息服务，这是JAVA平台中著名的消息队列协议。 Java消息服务应用程序接口，是一个Java平台中关于面向消息中间件(MOM)的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。Java消息服务是一个与具体平台无关的API，绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持。

2011年，苹果向美国专利商标局申请了虚拟SIM卡专利。苹果公司声称，这项专利允许用户在不使用SIM卡的情况下直接访问运营商提供的无线网络服务。 2014年9月，苹果发布iPad Air 2时，首次将eSIM卡(又称“Apple SIM”)的概念带到了实际产品中。eSIM卡实际上将传统的SIM卡直接嵌入到设备芯片中，而不是将其作为独立的可拆卸组件添加到设备中。此外，与物理SIM卡相比，eSIM卡可以减少高达90%的空间，因为它在制造过程中已经嵌入到设备中，用户可以远程激活连接。这种做法将允许用户更灵活地选择运营商套餐，或者在不解锁设备或购买新设备的情况下随时更换运营商。然而，eSIM卡也给运营商带来了诸多挑战:首先，运营商原有的SIM卡采购体系和供应模式将发生变化。其次，SIM卡全号资源的管理也会有一些相应的变化。第三，附加在SIM卡上的基本增值服务将会丢失。第四，运营商之间的竞争更加激烈，可能要部署很多远程配置管理系统，导致其运维服务成本有一定的增加。很明显，eSIM卡会给终端厂商带来更好的用户体验和更多的可能性，但是会削弱运营商对用户的控制力，所以eSIM一直没有普及。三年过去了，苹果的Apple SIM卡已经遭遇了很多挫折。只有少数运营商支持，大部分中国消费者都没听说过。中国用户接触最多的是类似魅族的SoftSIM服务，在国外只能买流量。然而，随着物联网时代的到来和可穿戴设备的普及，在智能手机终端屡遭挫折的eSIM卡迎来了春天。eSIM卡在车联网中的应用其实eSIM服务和车联网有关。杰德(中国)信息技术有限公司客户解决方案销售总监王英洲向(微信官方账号:)介绍，eSIM业务最早是在车联网领域开发并大规模商用的，其技术也在车联网领域进行了测试，但为什么是车联网？首先，车联网的通信需求其实就是安全性的需求，嵌入式卡在安全性上更有保障。车祸发生时，车主无法操作的情况下，汽车主要是主动与后台沟通，所以eSIM起着非常重要的作用。很明显，传统的插卡无法保证碰撞后这项服务的正常使用，所以一个嵌入式的卡(这种与车机集成的卡)就很重要了。其次，车辆跨境进出口需要码号管理的服务。从车厂的角度来说，一辆车的成本很高，就像一个补丁的eSIM，它的成本微不足道。但是汽车要出口到世界各地的时候，如果假设是死号的SIM卡，那么他需要提前和各个国家的运营商协商，生产死号卡，然后运到生产基地，生产出来之后再出口到各个地方，所以这一块是非常繁琐的，所以从车厂的角度来说，他有必要降低物料管理和工艺的复杂度。而且如果这个卡上写了死号，出口后一定时间内卖不出去，另一个市场就需要同样的车型，就要开那些车，把里面的卡卸下来，再按本地卡。整个过程的成本很高，可能几百欧元。这些因素导致许多汽车经销商率先使用eSIM的M2M的这项服务，也就是说，使用芯片卡并进行码号管理服务。eSIM卡在可穿戴设备中的应用随着可穿戴设备的普及，通信和联网正在成为这些智能硬件的标准功能。显然，相比汽车和智能手机，可穿戴设备的内部空间要珍贵得多，尤其是在电池技术没有取得突破的前提下，所以eSIM显然是更好的选择。据了解，去年3月，GSMA协会公布了期待已久的嵌入式SIM卡远程配置(eSIM)规范。这是一个重要的里程碑，因为它代表了可重复编程eSIM标准的第一个GSMA标准化版本，可用于智能手表、健身设备和平板电脑等消费电子设备。目前三星的Gear S2和S3，华为的HUAWEI Watch 2，都有eSIM卡版本，但是目前国内运营商都不支持，这也是国内用户一直在做的事情。eSIM卡在物联网领域的前景虽然手机用户体验eSIM还很遥远，但国内运营商都在积极利用eSIM卡部署自己的物联网平台。因为对于运营商来说，物联网是成本敏感的，对安全性和稳定性要求更高，传统的SIM很难满足物联网设备的要求，而eSIM卡就方便多了。在生产过程中，物联网设备中直接嵌入一张白色卡片，卡片上包含不同操作人员的身份。通过单一管理平台，以安全长距离空中传输(OTA)方式完成运营商安全认证。用户可以直接选择设备所在的运营商网络，使用本地资费，减少跨境漫游费用，无需插SIM卡。据中国移动相关人士介绍，中国移动以1000万用户为样本计算，每个eSIM可以节省4元左右的成本，这无疑将加速物联网的发展。但对于eSIM物联网来说，除了eSIM卡，SM平台(订阅管理器)才是运营的重点，成为管理eSIM和更换运营商的关键。据悉，中国移动和中国电信已完成物联网eSIM卡平台建设。对于物联网专网，由于eSIM卡可以远程编程管理，运营商可以为自己的物联网专网搭建专网写卡平台，实现物联网所有eSIM卡的空中写卡，甚至跨运营商写卡，并提供面向企业的设备管理解决方案。面向物联网市场，eSIM卡未来市场前景广阔，包括车联网、可穿戴设备、智能家居、智能家居、远程智能抄表、无线移动POS机、定位跟踪等等。据预测，到2020年，全球将有1.25亿个eSIM连接，总价值约1740亿美元。目前国内外很多公司都布局了eSIM卡。在刚刚过去的“第二届eSIM技术与创新峰会”上，我有幸采访了国内的创业公司郭彤和国外的G&D。据王英洲介绍，世界上第一张SIM卡是G&D制造的，G&D也提供了世界上第一个商用的eSIM平台。未来，我们会一直看好eSIM卡在物联网领域的应用。当然，除了大公司，创业公司也已经进入市场，位于上海的郭彤科技看到了eSIM卡未来的机会。在刚刚结束的MWC2017上，中国电信联合郭彤、龙尚科技展出了一款窄带物联网模块，采用了郭彤科技的SIM2free技术。此外，郭彤宣布将与中国联通和恩智浦合作，打造eSIM解决方案。目前，郭彤的主要产品包括ezM2M设备管理平台、SIM2free虚拟SIM技术和ezUICC连接管理平台，主要连接终端制造商和运营商，并提供交钥匙解决方案。在科技CEO史看来，虽然目前eSIM卡的市场还不够大，运营商对eSIM卡在手机中的应用还比较抵触，但是他们在等待机会。据国外媒体报道，ARM最近以1170万英镑收购了物联网安全公司Simulity Labs。Simulity Labs致力于SIM/eSIM技术的研究，并提供相应的嵌入式系统和服务，让物联网设备安全接入网络。软银创始人孙正义在收购ARM后表示，物联网设备的数量将在20年内超过1万亿台。这些设备需要通信互联，但目前基于运营商蜂窝网络的物联网连接只占5%到8%。 未来，各种优势的eSIM卡显然大有可为。

时间：2018-07-26Q: 什么是网络连接？A:网络连接是传输层定义的概念，在传输层以下只存在网络数据包的相互交换。所谓连接，其实也不是在网络上有一条真实存在的数据通道。只要通信双方在一段时间内持续保持数据包交换，就可以视为双方建立的连接并没有断开。连接的建立是依托于TCP协议的三次握手，一旦连接已经建立完毕，通信双方就可以复用这条虚拟通道进行数据交换。如果连接保持长时间工作一直没有被中断，那么这样的TCP连接就俗称为长连接。Message Queue Telemetry Transport ，中文直译：消息队列遥测传输协议。在MQTT协议被设计出来的年代，还没有物联网这么时髦的词汇，当年叫做遥测设备。MQTT协议真正开始声名鹊起的原因，是其正好恰恰踩中移动互联网发展的节拍，为消息推送场景提供了一个既简便又具有良好扩展性的现成解决方案。http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/os/mqtt-v3.1.1-os.html可以看出，MQTT对消息头的规定十分精简，固定头部占用空间大小仅为1个字节，一个最小的报文占用的空间也只有两个字节（带一字节的长度标识位）。这也是MQTT协议针对不稳定及带宽低下的网络环境做出的特定设计 - - - -尽可能地节省一切不必要的网络开销。Q：为什么MQTT协议需要心跳报文(PINGREQ, PINGRESP)来维护连接状态，只监控该TCP的连接状态是否可以实现目的？A:TCP数据传输默认的超时时间过长，不符合应用层上细粒度的要求。TCP数据传输超时的情况可分成三种： 服务端断开 、 客户端断开 、 中间网络断开 。在前两种场景下，若断开操作是一方主动发起的，即表示为TCP连接正常结束，双方走四次挥手流程；若程序异常结束，则会触发被动断开事件，通信另一方也能立刻感知到本次连接所打开的 Socket 出现中断异常。唯独中间网络的状态是通信双方不能掌握的。在Linux系统下，TCP的连接超时由内核参数来控制，如果通信中的一方没有得到及时回复，默认会主动再尝试6次。如果还没有得到及时回应，那么其才会认定本次数据超时。连带首次发包与六次重试，Linux系统下这7次发包的超时时间分别为2的0次方至2的6次方，即1秒、2秒、4秒、8秒、16秒、32秒、64秒，一共127秒。MQTT协议认为如此长的超时时间对应用层而言粒度太大，因此其在应用层上还单独设计属于自身的心跳响应控制。常见的MQTT连接超时多被设定为 60秒 。扩展知识- TCP的KeepAlive机制： http://hengyunabc.github.io/why-we-need-heartbeat/由通信中的报文标识符(Packet Identifier )传达。Q：仅Publish与Pubrec能保证消息只被投递一次吗？A：业务上可以实现，但MQTT协议并没有如此设计，原因如下：每个消息都会拥有属于自己的报文标识符，但如果需要两次数据交换就实现消息仅只收到一次，就需要通信双方记录下每次使用的报文标识符，并且在处理每一条消息时都需要去重处理，以防消息被重复消费。但MQTT协议最初被设计的工作对象是轻量级物联设备，为此在协议的设计中报文标识符被约定为可重用，以减少对设备性能的消耗，换回的代价不得不使用四次网络数据交换，才能确保消息正好被消费一次。Q：两个不同客户端在发布与订阅同一Topic下的消息时，都可以提出通信Qos要求，此时以哪项为基准？A：伪命题，故意在分享时埋下坑，等人来踩。两个不同客户端的通信是需要 Broker 进行中转，而不是直连。因此，通信中存在两个不同的会话，双方的Qos要求仅仅作用于它们与 Broker 之间的会话，最终的Qos基准只会向最低要求方看齐。例：遗嘱消息的正确使用方式可参考此篇文章： https://www.hivemq.com/blog/mqtt-essentials-part-9-last-will-and-testament虽然可以借助Retain Message实现绑定一条消息至某个Topic，以达到消息的暂时保留目的。但首先Retain Message并不是为存储场景而设计的，再次MQTT协议并没有对消息的持久化作出规定，也就是说Broker重启后，现有保留消息也将丢失。Q：两种特殊消息的使用场景？A：遗嘱消息，多用于客户端间获取互相之间异常断线的消息通知；保留消息，可保存最近一条广播通知，多用于公告栏信息的发布。Eclipse Mosquitto ：MQTT协议的最小集实现有 EMQ ,HiveMQ ,RabbitMQ MQTT Adapter 等。Qos=2 消息保障的网络I/O次数过多，如果不是必需，尽少在程序里使用此类消息。毕竟当初其设计的目的是为了减少设备的性能占用，但若应用场景并不是物联网，而是用于手机、电脑或浏览器端等现在已不缺性能的设备上，最好在报文体中，使用UUID生成全局唯一的消息ID，然后自行在业务解析中判断此报文是否被消费过。或者，业务方在处理消息时保证其被消费的幂等性，也可消除重复消息对系统带来的影响。正如MQTT协议并没有依赖TCP连接状态，自己在应用层协议上实现心跳报文来控制连接状态，业务方作为MQTT协议的使用者，也不要完全依赖协议的工作状态，而是依托MQTT协议建立属于业务本身的信息汇报机制，以加强系统的稳健性。Retain Message 可视为客户端主动拉取的行为。如果业务系统采用HTTP+MQTT双协议描述业务过程，主动拉取的操作也可使用HTTP请求替代。作为一个长连接型的应用，上线前需要根据业务量级，评估对操作系统端口数与文件描述符的占用要求，以防服务器资源被打满。在服务端的配置文件和客户端的连接参数中，都拥有 max_inflight_messages 此项配置，来维护 Qos=1 or 2 消息是否被成功消费的状态。MQTT 最初被设计为物联网级的通信协议，因此此参数的默认配额较小（大多数情况下被限制到10至20）。但如果将MQTT协议应用至手机、PC或Web端的推送场景时，硬件性能已不在是瓶颈，在实际使用中推荐把此参数调大。Mosquitto提供Bridge功能，需要我们自己配置。Bridge 意为桥接，当我们把两台Broker桥接在一起时，只需要修改一台Broker的配置，填上另一台Broker的运行地址。前一台Broker将作为客户端发布与订阅后一台Broker的所有Topic，实现消息互通的目的。桥接带来的问题有以下几点：我的建议：Websockets协议被设计的目的是为浏览器提供一个全双工的通信协议，方便实现消息推送功能。在Websockets协议被设计出来前，受限于HTTP协议的一问一答模型，消息的推送只能靠轮询来实现，在资源消耗与时效性保障上，均难以达到令人满意的效果。Websockets协议复用了HTTP协议的头部信息，告知浏览器接下来的操作将触发协议升级，然后通信双方继续复用HTTP的Header，但报文内容已转变为双方均接受的新协议的格式。Websockets协议改进了网页浏览中的消息推送的方式，因此被广泛应用在聊天、支付通知等实时性要求比较高的场合下。MQTT协议重点在于消息队列的实现，其对消息投递的方式作出约定，并提供一些额外的通信保障。MQTT可采取原生的TCP实现，也有基于Websockets的实现版本。当然后者在网络字节的利用率上，不如前者那么精简。但浏览器端无法直接使用TCP协议，所以就只能基于Websockets协议开发。不过基于Websockets的应用也有方便之处：一是证书不需要额外配置，直接与网站共用一套基础设施；二是可使用Nginx等工具管理流量，与普通HTTP流量可共用一套配置方法。MQTT非常适合入门，原因如下：实际的应用场景远比理想中的复杂，无法一招走遍天下，必须做好取舍。MQTT协议在这方面做得很优秀，以后工作中可以作为参考，设计好自己负责的业务系统。

1、面向连接的：使用TCP协议通信的双方必须先建立连接，然后才能开始数据的读写，TCP连接是全双工的，即双方的数据读写可以通过一个连接进行。完成数据交换之后，通信双方都必须断开连接以释放资源。TCP协议的这种连接是一对一的，所以基于广播和多播（目标是多个主机地址）的应用程序不能使用TCP服。而无连接协议UDP则非常适合于广播和多播。 2、流式服务：TCP的字节流服务的表现形式就体现在，发送端执行的写操作数和接收端执行的读操作次数之间没有任何数量关系，当发送端应用程序连续执行多次写操作的时，TCP模块先将这些数据放入TCP发送缓冲区中。当TCP模块真正开始发送数据的时候，发送缓冲区中这些等待发送的数据可能被封装成一个或多个TCP报文段发出。（下图3-1） 3、UPD的数据报服务：发送端应用程序每执行一次写操作，UDP模块就将其封装成一个UDP数据报并发送之。接收端必须及时针对每一个UDP数据报执行读操作（通过recvfrom系统调用），否则就会丢包（这经常发生在较慢的服务器上）。并且，如果没有指定足够的应用程序缓冲区来读取UDP数据，则UDP数据将被截断。
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

通讯技术主要有四个：tcp/ip、3G、蜂窝网络、云计算 tcp/ip：名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成， TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。3G：是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。蜂窝网络:是一种移动通信硬件架构，把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小子区，每个小区设一个基站，形成了形状酷似“蜂窝”的结构，因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式。可分为模拟蜂窝网络和数字蜂窝网络，主要区别于传输信息的方式。 云计算：是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。
您好！ 物联网用到了通信技术是WiFi，蓝牙，zigbee, wimax.技术，其中以WiFi发展最快，因为WiFi可以远距离以及穿墙。不是什么3G，蜂窝。一般智能家居都是采用WiFi技术蓝牙，zigbee是短距离无线通信技术。用于手机，PAD等。 wimax发展速度不快。
最重要的是短距离的Zigbee通讯技术，原来常用的是2.4G、433MHz，但现在很流行的是780MHz的，比前两者具有无法比拟的优势。2.4G、433MHz无法面对干扰，带宽也是致命问题。 严格意义说，移动的通讯，只是干线通讯而已，其他的也差不多含义。
3G网络、云计算这些，你看移动m2m推出的物联网产品都是依赖于移动的通信网络技术！！比如：宜居通、爱贝通、关爱通等等！
主要是RFID和无线传感器网络，所以通信技术属于无线通信，特别是短距离低功耗的无线通信