什么是物联网?常见 IoT 物联网协议最全讲解( 二 )

物联网这块还未完全开发的数据领域就显得尤为重要
这也是本书侧重于物联网平台开发而略过前端设备开发的原因 , 因为前端设备最终会趋于相同 , 出现同质化竞争 , 而如何采集和使用好设备产生的海量数据 , 才是你是否具有竞争优势的决定性因素 。
1.4 物联网的现状与前景
随着5G时代的来临 , 物联网的发展将会非常迅速 。 同时 , 物联网方向的新增融资也一直处于上升趋势 。 下面再从应用场景角度来谈一下物联网行业的发展前景 。 物联网的应用场景非常广泛 , 包括:

  • 智慧城市
  • 智慧建筑
  • 车联网
  • 智慧社区
  • 智能家居
  • 智慧医疗
  • 工业物联网
在不同的场景下 , 物联网应用的差异非常大 , 终端和网络架构的异构性强 , 这意味着在物联网行业存在足够多的细分市场 , 这就很难出现一家在市场份额上具有统治力的公司 , 同时由于市场够大 , 所以能够让足够多的公司存活 。 这种情况在互联网行业是不常见的 , 互联网行业的头部效应非常明显 , 市场绝大部分份额往往被头部的两三家公司占据 。
物联网模式相对于互联网模式来说更“重”一些 。 物联网的应用总是伴随着前端设备 , 这也就意味着用户的切换成本相对较高 , 毕竟拆除设备、重新安装设备比动动手指重新下载一个应用要复杂不少 。 这也就意味着 , 资本的推动力在物联网行业中相对更弱 。 如果你取得了先发优势 , 那么后来者想光靠资本的力量赶上或者将你挤出市场 , 那他付出的代价要比在互联网行业中大得多 。
所以说 , 物联网行业目前仍然是一片蓝海 , 小规模公司在这个行业中也完全有能力和大规模公司同台竞争 。 在AI和区块链的热度冷却后 , 物联网很有可能会成为下一个风口 。 作为程序员 , 在风口来临之前 , 提前进行一些知识储备是非常有必要的 。
二、常见的物联网协议
2.1 MQTT协议
MQTT协议(Message Queue Telemetry Transport , 消息队列遥测传输协议)是IBM的Andy Stanford-Clark和Arcom的Arlen Nipper于1999年为了一个通过卫星网络连接输油管道的项目开发的 。 为了满足低电量消耗和低网络带宽的需求 , MQTT协议在设计之初就包含了以下几个特点:
  • 实现简单
  • 提供数据传输的QoS
  • 轻量、占用带宽低
  • 可传输任意类型的数据
  • 可保持的会话(Session)
随着多年的发展 , MQTT协议的重点不再只是嵌入式系统 , 而是更广泛的物联网世界 。
简单来说 , MQTT协议有以下特性:
  • 基于TCP协议的应用层协议
  • 采用C/S架构
  • 使用订阅/发布模式 , 将消息的发送方和接受方解耦
  • 提供3种消息的QoS(Quality of Service):至多一次、最少一次、只有一次
  • 收发消息都是异步的 , 发送方不需要等待接收方应答
MQTT协议的架构由Broker和连接到Broker的多个Client组成 , 如图2-1所示 。
什么是物联网?常见 IoT 物联网协议最全讲解文章插图
MQTT协议可以为大量的低功率、工作网络环境不可靠的物联网设备提供通信保障 。 而它在移动互联网领域也大有作为 , 很多Android App的推送功能都是基于MQTT协议实现的 , 一些IM的实现也是基于MQTT协议的 。
2.2 MQTT-SN协议
MQTT-SN(MQTT for Sensor Network)协议是MQTT协议的传感器版本 。 MQTT协议虽然是轻量的应用层协议 , 但是MQTT协议是运行于TCP协议栈之上的 , TCP协议对于某些计算能力和电量非常有限的设备来说 , 比如传感器 , 就不太适用了 。
MQTT-SN运行在UDP协议上 , 同时保留了MQTT协议的大部分信令和特性 , 如订阅和发布等 。 MQTT-SN协议引入了MQTT-SN网关这一角色 , 网关负责把MQTT-SN协议转换为MQTT协议 , 并和远端的MQTT Broker进行通信 。 MQTT-SN协议支持网关的自动发现 。 MQTT-SN协议的通信模型如图2-2所示 。