MQTT協議:機器之間進行通信的解決方案?

發布時間:2018年09月10日 09:09    發布者:eechina
關鍵詞: MQTT , 機器通信 , IoT
遙測技術在通信領域是一個相對古老的概念,在上世紀初傳感器就具備了遠距離發送信號的能力,這讓科學家能夠遠程監控終端機器和其他活動,而到了現在借助計算機處理器,機器可以接收傳感器和其他機器的數據并進行相關操作,從而實現了機器—機器(M2M)之間的通信。如今互聯網的使用使得數據和信息的通信激增,推動了標準協議的制定。

物聯網(IoT)根據用途具有不同的意義,在商業和工業方面可以劃分為兩個領域:工業物聯網(IIoT)和物聯網(IoT),兩者之間一些關鍵的區別在于:
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IoT應用于很多細分市場,包括消費品、農業、制造業和醫療等,而IIoT則主要面向工業應用,比如制造業和能源產業,IoT涉及的范圍更大一些,IIoT則是IoT的一個子集。
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IoT重點關注消費群體,IIoT則傾向于訪問盡可能多的數據,從而調整工業制造流程,將供應鏈的效率最大化。
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雖然IoT可以生成大量的數據從而提升消費者的體驗,但是IIoT的數據規模則更大,對于操作過程和相關人員的安全更加的至關重要。

IoT和IIoT發展所面臨的關鍵挑戰是如何處理收集到的大量數據。

MQTT到底是什么?


MQTT到底是什么?這是我第一次接觸到這個有趣話題的反應,其縮寫的首字母意思如下:
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Message:簡單的來講,MQTT包括一個數據源,它發布主題消息給一個代理(broker),然后代理會將消息發送給所有已經訂閱了該主題的設備或終端
Queue(或queuing):盡管名字中包含“queue”一詞,但是MQTT并不是基于隊列的協議,顯然這一項在整個協議更新過程中都沒有使用過
Telemetry:IoT和IIoT的關鍵,數據的傳輸是遙測技術的核心
Transport:點到點的數據傳輸是通過中央hub或代理(broker)

MQTT是一個簡單的中心輻射型系統:傳感器、應用和設備之間的通信是通過中央代理端運行的數據中心服務實現的。設備也不會嘗試在彼此之間進行通信,因為所有的數據都要通過中央代理,從處理需求來看MQTT是輕量級的,因此在帶寬和延遲受限的網絡環境(比如典型的生產制造現場)中很好的適用于多種應用程序,MQTT會話簡單快速:連接、身份驗證、通信和結束。隨著數據量的增漲,MQTT協議的精簡性和輕量級使得它具有很好的可擴展性,MQTT協議是涉及到很多傳感器的大型遠程網絡系統(比如輸電線系統、長距離管道和油井等)的理想選擇。

大量的應用實例

除了能夠監控長距離的石油管道和其他能源傳輸的場景外,MQTT精簡低帶寬的特性使得它能夠適用于其他很多應用,家庭自動化應用包括供暖、通風、空調(HVAC)、照明、智能設備和安全等方面都采用了MQTT協議(圖1)。家庭園藝也可以很高科技,用戶訂閱來自光、溫度和濕度傳感器的消息獲取現場的實時數據,然后就可以根據數據來自動化的遠程調整澆水程序。極客們甚至采用MQTT協議和Arduino或樹莓派來控制圣誕燈光。醫療監控、運輸網絡監測、資產跟蹤、環境狀態檢查、氣候數據記錄以及自動亭監控等都是使用MQTT協議的實例。

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圖1:MQTT協議的其中一個應用就是家庭自動化

總結

及時準確的信息對于提升消費IoT和工業物聯網(IIoT)系統的性能是非常有用的,隨著有越來越多的數據可用于解釋和使用,建立信息分享的協議和方法是必不可少的,在M2M通信領域,MQTT將成為最重要的協議,它提升了系統的可擴展性,同時將長距離傳輸的延遲降到最低,帶寬占用低而且傳輸過程中斷的影響也是最小的。

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dawnrobot 發表于 2018-9-30 07:53:11
謝謝分享
bijinyi 發表于 2019-2-12 16:28:13
學習了
寶利捷 發表于 2019-7-15 09:02:10
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