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什么是物联网平台?边缘计算?MQTT传输协议?
物联网平台为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑设备数据采集上云;向上提供云端API,指令数据通过API调用下发至设备端,实现远程控制。
物联网平台也提供了其他增值能力,如设备管理、规则引擎、数据分析、边缘计算等,为各类IoT场景和行业开发者赋能。
如下是共享单车基于物联网平台的解决方案。
物联网平台提供边缘计算能力,支持在离设备最近的位置构建边缘计算节点处理设备数据。
在断网或弱网情况下,边缘计算可缓存设备数据,网络恢复后,自动将数据同步至云端。
提供多种业务逻辑的开发和运行框架,包括场景联动、函数计算和流式计算,各框架均支持云端开发、动态部署。
边缘计算能力允许在最靠近设备的地方构建边缘计算节点,过滤清洗设备数据,并将处理后的数据上传至云平台。
物联网应用可广泛应用于:智能生活、智能工业、智能楼宇、环境保护、农业水利、能源监控等环境。计算平台主要涉及:
开发者使用设备接入SDK,将非标设备转换成标准物模型,就近接入网关,从而实现设备的管理和控制。
设备连接到网关后,网关可以实现设备数据的采集、流转、存储、分析和上报设备数据至云端,同时网关提供规则引擎、函数计算引擎,方便场景编排和业务扩展。
设备数据上传云端后,可以结合云功能,如大数据、AI学习等,通过标准API接口,实现更多功能和应用。
物联网 (IoT) 设备必须连接互联网。通过连接到互联网,设备就能相互协作,以及与后端服务协同工作。互联网的基础网络协议是 TCP/IP。MQTT(Message Queue Telemetry Transport,消息队列遥测传输) 是基于 TCP/IP 协议栈而构建的,已成为 IoT 通信的标准。
LwM2M协议介绍
LwM2M是一套适用于物联网的协议。首先,EMQ君从整体上来带领大家来了解一下这个协议,看以下几个问题:
LwM2M的全称是Lightweight Machine-To-Machine,它的名称里面包含了这么两个重要含义:1)这个协议是轻量级的;2)这个协议适用于物联网设备。
LwM2M协议是由OMA(Open Mobile Alliance)提出并定义的。OMA这个组织专注于移动通讯以及物联网产业的标准开发,给自己的定位是“规范大工厂”。随着“万物皆可联”概念的兴起,物联网终端数目急剧膨胀,也不再局限于智能手机这样的强力大块头。有很多设备,要么电量有限,要么内存有限,要么可使用带宽有限,之前那些适于强劲终端设备管理的协议对它们来说有些太重了难以承受,因此,为了照顾到这些资源有限的小个子设备们,LwM2M协议在2013年底诞生了。目前的成熟版本号依然是1.0,OMA的专家们正在努力整1.1版。
概括地说: LwM2M是适用于资源有限的终端设备管理的轻量级物联网协议。
接着,我们从几个方面详细介绍LwM2M协议:
先看一下LwM2M协议的基本架构。
协议最主要的实体包括LwM2M Server和LwM2M Client。
此外,根据需要还可以加入LwM2M引导服务器(Bootstrap Server)或智能卡(SmartCard),对客户端完成初始的引导。
在这些实体之间,协议定义了4个接口,来实现预期的功能。
LwM2M协议有以下几个突出特点:
考虑到与时俱进,实现简洁易懂的风格,LwM2M协议采用了REST。
但由于协议的服务对象是资源有限的终端设备,传统的HTTP数据传输方式显得过分笨重,难以支持受限资源,因此选择了具备REST风格的CoAP来完成消息和数据传递。一方面CoAP基于UDP,与TCP相比,在网络资源有限及无法确保设备始终在线的环境里更加游刃有余(出于安全性考虑,使用了基于UDP的DTLS安全传输协议)。另一方面CoAP本身的消息结构非常简单,报文压缩,主要部分可以做到特别小巧,无需占用过多资源。
出于类似的考虑,协议的数据结构必须足够简单。LwM2M协议定义了一个以资源(Resource)为基本单位的模型,每个资源可以携带数值,可以指向地址,以表示LwM2M客户端中每一项可用的信息。资源都存在于对象实例中(Object Instance),即对象(Object)的实例化。LwM2M协议预定义了8种对象(Object)来满足基本的需求,分别是:
考虑到扩展性,协议也允许根据实际需要自定义更多的对象。在这样的数据模型中,资源、对象实例以及对象都是用数字对应的ID来表示的,以实现最大程度的压缩,因此任何资源都可以用最多3级的简洁方式表示,例如/1/0/1表示服务器对象(Server Object)第1个实例中的服务器短ID资源。 在注册阶段,LwM2M客户端把携带了资源信息的对象实例传递给LwM2M服务器,以通知服务器自身设备所具备的能力。
LwM2M协议的主要开源实现有以下几个:
此外,EMQ也实现了EMQ服务器上的LwM2M网关插件,实现了LwM2M协议的大部分功能,LwM2M设备可以注册至EMQ-LWM2M上,从而通过EMQ-LWM2M访问并管理设备,设备也可以向EMQ-LWM2M上报信息,并使用EMQ后端的服务来采集数据。
内置协议栈适用于什么物联网
TCP/IP网络协议栈可实现庞大代码量 适用于物联网有限的内存。在物联网设备中,TCP/IP网络协议栈是一个非常重要的软件组成部分,没有TCP/IP网络协议栈,物联网设备就无法连接到互联网中。TCP/IP网络协议协议本身比较复杂。物联网出现之前的TCP/IP实现代码量都非常的庞大。但对于物联网设备来说,内存非常有限,处理器的性能也非常有限,这就需要一个轻量级的TCP/IP网络协议栈来运行,使用非常小的内存,把一些不必要的功能舍弃掉,保留主要的功能
物联网是通过什么按照约定的协议
品牌型号:华为MateBook D15
系统:Windows 11
物联网是通过传感设备按照约定的协议。物联网是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实现任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
物联网设备接入常用的应用层协议为
在移动互联网中,最常用的应用层协议就是HTTP协议,HTTP协议同样可以用于物联网系统中。
HTTP协议采取的是请求-响应(Request-Response)的通信机制,服务器没有办法主动给客户端发送消息。
如果要实现这种消息推送,就需要借助WebSocket这种全双工的通信机制。不过对于很多计算和存储资源有限的物联网节点,不太适合使用HTTP协议。
除了HTTP协议以外,也有很多更适合于物联网应用的协议,比如MQTT、DDS、AMQP、XMPP、JMS、REST、CoAP等。
相关信息:
DDS、MQTT、AMQP和JMS都是基于发布/订阅模式,发布/订阅框架具有服务自发现、动态扩展、事件过滤的特点,它解决了物联网系统在应用层的数据源快速获取、物的加入和退出、兴趣订阅、降低带宽流量等问题,实现物的联接在空间上松耦合(双方无需知道通信地址)、时间上松耦合和同步松耦合。
MQTT、DDS、AMQP、XMPP、JMS、REST、CoAP这几种协议都已被广泛应用,并且每种协议都有至少10种以上的代码实现,都宣称支持实时的发布/订阅的物联网协议,但是在具体物联网系统架构设计时,需考虑实际场景的通信需求,选择合适的协议。
mqtt协议和http协议区别
1、吞吐量不同
根据3G网络的测量结果MQTT的吞吐量比HTTP快93倍。
2、架构不同
MQTT适用于发布、订阅模型;HTTP适用于请求、响应模型。
3、协议设计不同
MQTT协议的设计是以数据为中心的;HTTP协议的设计是以文档为中心的。
4、复杂性和消息大小不同
MQTT具有相当短的规范。只有CONNECT,PUBLISH,SUBSCRIBE,UNSUBSCRIBE和DISCONNECT类型对开发人员很重要。而HTTP规范要长得多。
MQTT具有非常短的消息头,并且最小的包消息大小为2个字节。通过HTTP协议使用文本消息格式允许它组成冗长的标题和消息。它有助于消除麻烦,因为它可以被人类阅读,但同时它对于资源受限的设备是不必要的。
5、标头大小不同
MQTT是2个字节;HTTP适用于80或8080端口。
6、数据安全不同
MQTT通过SSL/TLS提供数据安全;HTTP不提供安全性,但Https就是为此而构建的。
结语:以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于物联网设备用什么协议的全部内容了,希望对大家有所帮助,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。