在物聯網傳輸過程中,通常會用到哪些物聯網協議呢?讓我們一起去了解一下:

想物聯網協議入門?看這一篇內容就夠啦

一、MQTT協議。

消息隊列遙測傳輸協議(
MessageQueueTelemetryTransport,
MessageQueueTelemetryTransport,MQTT)是IBM的AndyStanford-Clark和Arcom的ArlenNipper1999年為一項將石油管道連接到衛星網絡的項目而開發的。MQTT協議在設計之初就具有以下特點,以滿足低能耗、低網絡帶寬的需求:

實施簡單。
為數據傳輸提供服務質量。
重量輕,帶寬占用少。
可以傳送任何類型的資料。
持續會話(Session)
經過幾年的發展,MQTT協議已經不僅僅關注于嵌入式系統,它還關注于物聯網領域。
簡言之,MQTT協議具有以下特征:
應用層協議,基于TCP協議。
使用C/S結構。
在訂閱/發布模式下,消息的發送方與接收方進行解耦。
QoS(QualityofService)提供3種類型的消息:至多一次,最少一次,每次一條。
接收和發送消息都是異步的,發送方不需要等待接收方的回應。
一個MQTT協議的體系結構包括代理以及連接到代理的多個客戶端,如圖2-1所示。
MQTT協議能夠為大量低功率、不可靠的工作網絡環境下的物聯網設備提供通信保障。而且在移動互聯網領域也有很好的應用前景,很多安卓應用程序的推送功能都是基于MQTT協議實現的,有些IM的實現也是基于MQTT協議。

二、MQTT-SN協定
SensorNetwork(MQTT-SN)協議是MQTT協議的一個傳感器版本。盡管MQTT協議是輕量的應用層協議,但MQTT是在TCP協議棧之上運行的,而TCP協議對一些計算能力和電力都非常有限的設備,如傳感器,不太適用。
MQTT-SN運行于UDP協議之上,同時保留了MQTT協議訂閱、發布等的主要信令和功能。MQTT-SN協議引入了MQTT-SN網關這個角色,該網關負責將MQTT-SN協議轉換成MQTT協議,并與MQTTBroker在遠端通信。該MQTT-SN協議支持自動網關發現。圖2-2顯示了MQTT-SN協議的通信模型。

三、可交換協議。

ConstrainedApplicationProtocol是一個協議,它運行在一個資源相對緊張的設備上。通常情況下,CoAP協議也運行在UDP協議上。

這個CoAP協議設計得很簡單,最小的包只有4字節。CoAP協議采用C/S體系結構,交互模式與HTTP協議的請求-響應相似。通過與
coap://192.168.1.150:5683/2ndfloor/temperature相似的URL,設備可以識別實體,并使用與HTTP相似的PUT、GET、POST、DELET請求指令獲取或修改該實體的狀態。

與此同時,CoAP提供了一個觀測模式,觀察者可以通過OBSERVE指令指示被觀測的實體對象到CoAP服務器。隨著實體對象的狀態改變,觀察者可以接收到實體對象的最新狀態,這與MQTT協議中的訂閱功能相似。圖2-3顯示了CoAP協議的通信模型。

四、LwM2M協議
LwM2M(
LightweightMachine-To-Machine)協議是一組適用于物聯網的輕量級協議,由OpenMobileAlliance(OMA)定義。該系統采用RESTful接口,提供設備的訪問、管理和通信功能,還支持資源相對緊張的設備。圖2-4中顯示了LwM2M協議的體系結構。

底層的LwM2M協議使用CoAP協議來傳輸數據和信令。但是在LwM2M的體系結構中,CoAP可以運行在UDP或SMS(SMS)上,通過DTLS(數據報安全傳輸層)實現數據的安全傳輸。
LwM2M協議體系結構主要包括三個實體:LwM2MBootstrapServer,LwM2MServer和LwM2MClient。
LwM2MBootstrapServer負責引導LwM2MClient注冊并訪問LwM2MServer,然后,LwM2MServer和LwM2MClient通過該協議指定的接口進行交互。

五、HTTP協議
如前所述,物聯網也是因特網,HTTP這一在因特網上廣泛使用的協議,在適當的環境下,也可以應用于物聯網。
對于某些計算和硬件資源比較豐富的設備,例如運行Android操作系統的設備,完全可以通過HTTP協議進行數據上傳和下載,就像是在開發移動應用一樣。通過HTTP協議上運行的WebSocket,設備還可以主動從服務器接收數據。

六、LoraWan協議。
LoRaWAN協議是由LoRa聯盟提出并推廣的低功率WAN協議,它與前面介紹的幾個協議有所不同。CoAP協議運行在MQTT和CoAP之間,底層使用TCP或UDP協議進行數據傳輸,整個協議棧運行在IP網絡上。其中,LoRaWAN協議是物理層/數據鏈路層協議,它解決了設備不在IP網絡上就無法接入互聯網的問題。
羅拉(LongRange)是一種無線通信技術,其特點是使用距離遠,耗電低。在上述場景中,用戶可以使用LoRaWAN技術組織網絡,并將LoRa的模塊安裝到工程設備上。
利用LoRa的中繼設備將數據發送到位于隧道外的具有Internet接入的LoRa網關,LoRa網關再將數據封裝成可在IP網絡中通過TCP協議或UDP協議(如MQTT協議)進行傳輸,然后發送到云端的數據中心。

七、NB-IoT協定
與LoRaWAN協議一樣,NB-IoT協議是一種將設備連接到因特網物理層/數據鏈路層的協議。
不像LoRA,NB-IoT協議建立并運行于蜂窩網絡中,它消耗更少的帶寬,并且可以直接部署到現有的GSM或LTE網絡中。該設備安裝了支持NB-IoT的芯片和對應的物聯網卡,并與NB-IoT基站相連,從而能夠上網。另外NB-IoT協議不需要網關進行協議轉換,與LoRaWAN協議不同,接入設備可以直接使用IP網絡進行數據傳輸。
與傳統基站相比,NB-IoT協議增益提高了20dB左右,可以覆蓋以前信號難以覆蓋的地下車庫、管道、地下室等區域。