MQTT协议和TCP协议有什么区别?为什么人们推荐MQTT协议?

MQTT协议和TCP协议有什么区别?为什么人们推荐MQTT协议?,第1张

MQTT协议是Message Queuing Telemetry Transport的缩写,中文名叫作消息队列遥测传输。是一个即时通讯协议,该协议支持所有平台,可以当作传感器来使用,举个例子,你仅仅在家通过此协议制造一个“传感器”,家里有医疗设备和装置并且安上了无线发射器,这样很适合那些有旧疾而且需要定期检查的病人们,在家就可以用设备自我检查之后通过无线MQTT协议将检查结果发送给负责你的医生,医生可以随时查看你的健康状况,并给出合理的建议,这样极大地方便了用户和医生的交流,非常便利。所以在推送信息和快速即时方面MQTT协议发展前景很是可观。

而TCP协议是学过计算机的人都比较熟悉的协议,分了四层,面向连接又可靠,可以用于文件传输、远程登陆、发送邮件等,但传输速度较慢,要求也比较多。这两个协议中大多数人都会推荐MQTT协议,因为MQTT是建立在TCP基础之上的,光实时性这一点就符合许多人的要求,现在信息高速时代大家要的第一点就是快速,让生活方便,并且比TCP有过之而无不及

我也相信在未来MQTT协议会出现在我们的生活各个方面,这样灵活便捷的协议如果我们很好地利用,对我们信息技术的发展一定有着很大的帮助,这也是移动互联网发展的特色了吧。其实也不能绝对性地说MQTT比TCP好,只能说它功能更加全面,适应时代发展的要求,所以推荐选择它。

现在MQTT协议国内外也在逐渐应用,相信它会发展得越来越好的。

通过从传感器、计量器等器件获取环境、资产或者运营状态信息,在进行适当的处理之后,通过传感器传输网关将数据传递出去;同时通过传感器接收网关接收控制指令信息,在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的

通过公网或者专网以无线或者有线的通信方式将信息、数据与指令在感知与控制层、平台服务层、应用服务层之间传递,主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成,包括ATM、xDSL、光纤等有线网络,以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移动通信网络

物联网平台是物联网网络架构和产业链条中的重要环节,通过它不仅实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,向下连接感知层,向上面向应用服务提供商提供应用开发能力和统一接口,并为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等

丰富的应用是物联网的最终目标,未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化的物联网应用,创造巨大的社会价值。根据企业业务需要,在平台服务层之上建立相关的物联网应用,例如,城市交通情况的分析与预测,城市资产状态监控与分析,环境状态监控、分析与预警(如风力、雨量、滑坡),健康状况监测与医疗方案建议等

向下接入分散的物联网传感层,汇集传感数据
向上面向应用服务提供商提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口,支持具体的基于传感数据的物联网应用

从设备底层到云端应用都由技术人员自行开发,对研发能力和开发时间都是不小的挑战
物联网应用存在共性需求如安全是否可以以云服务的方式提供这些功能?
物联网平台使物联网应用的快速实现成为可能,并从开发难度、功能性能和稳定可靠等多方面提供服务保证

DMP一般集成在整套端到端M2M设备管理解决方案中,解决方案提供商联合合作伙伴一起,提供通信网关、通信模块、传感器、设备管理云平台、设备连接软件,并开放接口给上层应用开发商,提供端到端的解决方案

大部分DMP提供商本身也是通信模组、通信设备提供商,如DiGi,Bosch等,本身拥有连接设备、通信模组、网关等产品和设备管理平台,因此能帮助企业实现设备管理的整套解决方案

一般DMP部署在整套设备管理解决方案中,整体报价收费;也有少量单独提供设备管理云端服务的厂商,每台设备每个月收取一定的运营管理费用

M2M连接数大、SIM卡使用量大、管理工作量大、应用场景复杂、要求灵活的资费套餐、低的ARPU值、对成本管理要求高

包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能

未来物联网平台上的机器学习将向人工智能过渡,比如IBM Watson拥有IBM独特的DeepQA系统,结合了神经元系统,模拟人脑思考方式总结出来强大的问答系统,可帮助企业解决更多商业问题

AWS IoT可在连接了Internet的设备(如传感器、制动器、嵌入式微控制器或智能设备)与AWS云之间提供安全的双向通信,并使云中的应用程序能够与连接了Internet的设备进行交互。这样,用户能从多台设备收集遥测数据,然后存储和分析数据;也可以创建应用程序来通过手机或平板电脑控制这些设备

AWS IoT包括设备网关、消息代理、规则引擎、安全和身份服务、Device Shadow服务等组件

平台案例

通过使用AWS的服务,艾拉物联可以无需投资传统数据中心,便可提供企业级服务。在AWS的支持下,艾拉物联将全球的服务都可以整合到一个云平台上,以最小成本开拓了国际业务,使得各地都可以使用同样的开发及运维工具

AWS云服务安全、稳定、可扩展以及全球覆盖的特性加快了涂鸦业务的全球化部署,为保证海外涂鸦客户和合作伙伴能够享受到本地化的服务体验提供了坚强保障

使用AWS云平台给Sengled生迪带来的好处包括简化运维、节省人力成本、节省资源成本,同时可以灵活地扩展应用系统。AWS提供的丰富功能,使运维工程师不必研究学习传统的运维工具和方法,就可以建立起一套完整、可靠的交付系统和运维平台

物联网平台是阿里云针对物联网领域开发人员推出的一款设备管理平台。高性能IoT Hub实现设备与云端稳定通信,全球多节点部署有效降低通信延时,多重防护能力保障设备云端安全。此外,物联网平台还提供丰富的设备管理功能、稳定可靠的数据存储能力,以及规则引擎。使用规则引擎,您仅需在Web上配置简单规则,即可将设备数据转发至阿里云其他产品,获得数据采集、数据计算、数据存储的全栈服务,真正实现物联网应用的灵活快速搭建

平台案例

24小时ATM式自助售药机支持用户线下24h到店扫码付款,当场取货;线上平台下单,骑手限时送达。同时提供完备的商户管理后台,可以进行订单管理、货道管理与财务管理

仓库猫用于解决仓库的科学监测、信息化、网络化管理等问题。可以做到防火监测、防盗监测、防水监测、防潮监测、能够帮助企业快速搭建店铺的监测系统,报警系统,云存储系统

OneNET定位为PaaS服务,即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台

OneNET包括设备接入、设备管理、API,>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。

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输) 是一种基于 TCP/IP 协议族的应用层协议。MQTT 协议是专门针对硬件性能低下 & 网络状况不稳定的场景设计的,这使得 MQTT 在物联网和移动应用等受限场景得到广泛应用。

目前,MQTT 主要分为两个大版本:

物联网和移动应用场景的特点是硬件性能低下和网络状况不稳定,而 MQTT 协议就是专门针对这种环境设计的,主要在四个方面有优势:

结论:这三种协议并没有绝对的优胜者,最好的协议取决于具体的需求和限制条件。但如果只从带宽、电池、功能多样性这些基本条件看,MQTT 在其中是更占优的选择。

MQTT 协议的设计特性中包含了一项 “高可靠性交付”,它需要一个保证可靠的底层传输层协议,因此 TCP 协议、TLS 协议、WebSocket 协议都可以作为 MQTT 的底层协议。而无连接的 UDP 协议会丢失或重排数据,不能满足 MQTT 协议的传输需要。

MQTT 是基于发布 - 订阅模型 (pub/sub) 的消息传递协议,与请求 - 响应模型不同,发布 - 订阅模型主要有三种角色: publisher & subscriber & subscriber

当 client 发布某个主题的消息时,broker 会将该消息分发给任何已订阅该主题的 client。通常来说,client 不会存储消息,一旦消息被发送到这些 client,消息就会从 broker 上删除。另外,保留消息、持久连接和服务质量 QoS 可能会导致消息临时存储在 broker 上。

发布 - 订阅模式使得 消息的发布者和订阅者解耦 ,主要体现为空间解耦和时间解耦:

引用自 >

随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的发展变革,IoT 深入到各种行业与应用场景,整体呈现设备多态化、业务多样化、应用碎片化的趋势。尤其在工业物联场景中,工业设备种类繁多,设计总线、协议复杂多样,业务应用灵活多变,如何顺利实现工业设备上云是亟待解决的问题。 EMQ X 系列产品提供解耦工业设备与应用的能力,构造边缘到云端数据通路,建立智能、网络、轻量的数字化产品与服务模式,并与 5G 相融合,支撑工业行业应用创新

IIoT 即 Industrial Internet of Things 的简称,是指数以亿计的工业设备所形成的工业物联网。广义上来讲,是指在交通、能源、工业等部门的机械、车辆上应用仪器、连接传感器等设备。

随着 工业 40 概念的普及与行业实践的深入,传统的集中式控制模式向分散式增强型控制模式转变。同时,5G 时代的到来,也加速了传统工业改造和工业物联网化的进程。为了实现个性化、数字化的产品与服务的灵活生产,在工业设备智能化、网络化的过程中,需要将新旧工业设备连接到互联网中,实现对工业设备的数据采集、远程控制、配置更新等业务。EMQ X 系列产品可提供从工业网关到平台的整体解决方案,支持在厂区和工业现场等边缘端实现工业设备的数据汇聚并发送到云端。同时,其对边缘计算流数据的处理能力,可在平台端为工业物联网应用提供云端工业设备数据接入、数据存储以及与云端组态和应用的对接,方便工业互联网应用的快速开发。

以下,我们将通过 EMQ X Neuron 、 EMQ X Broker 构建基于 Modbus 的简易 IIoT 应用,并使用 MQTT X 订阅/展示数据。

EMQ 于近日发布了布署在边缘网关上的 工业协议接入软件 Neuron 。作为人与机器之间的桥梁,它可以把 TCP/IP 协议的 0/1 数据,转化重组成通俗易懂的 JSON 格式,并使用 MQTT 协议 输出到云端,更好地处理人与物之间的交互。

EMQ X Neuron 支持包括 Modbus、OPC 等在内的各类工业协议,可以基本满足大部分工业接入的需求,详细协议列表见下图。

1首先解压安装 EMQ X Neuron 软件包。

2在配置文件配置连接到 EMQ X Broker 的地址,配上用户名密码作为认证。

neuronconf 中修改 EMQ X Broker 服务端的 IP/ 端口,用户名/密码信息。

3启动 EMQ X Neuron 软件,无报错即为启动完成。

4登陆 EMQ X Neuron Web 界面,访问 IP:7000,默认用户名密码 admin/0000。

5点击 Edit Driver,编辑 Modbus tcp 地址。

6创建 Object,定义 Object 里面的内容。

在这个 Object 里面创建一个 Attribute,然后配置 Attribute 的信息,

这里模拟定义名称为 Err1@@2D7WS_GAS 的报警点位,点位位置为 1!1!07497。

在 EMQ X Broker 界面上可以查看连接的 EMQ X Neuron 网关,Client ID 为 EMQ X Neuron 网关随机生成一串字符。

配置刚才 1!1!07497 点位值为 1,然后进行数据上报。

点击 EMQ X Neuron 界面中的 Data Monitoring,Attribute 中配置 1!1!07497 点位的数值已经为 1。

打开连接好的 MQTT X,连接到 EMQ X Broker,订阅上面 EMQ X Neuron 发布的主题,在 MQTT X 可以收到 AlarmObj 里 2D7WS 的值为 1。客户端收到这些数据后,可以在应用界面上显示告警,也可以通过业务逻辑实现业务上的其它业务转换

以上我们使用 EMQ X Neuron、EMQ X Broker、MQTT X 等工具完整进行全流程的工业接入模拟测试,对于工业设备上云形成更加清晰与直观的认知。当然,您也可以结合 EMQ X Neuron 强大协议支持与 EMQ X Broker 强大的接入/转发能力,自己开发一套应用展示系统,构建一整套 IIoT 平台。

2020 年 9 月 底,我们将通过集成 Neuron , Edge 和 Kuiper 等软件,实现在边缘端的工业协议解析、数据汇聚和流式处理的一整套边缘解决方案;该方案通过与云端的 EMQ X Broker / Enterprise 等系列产品集成,则可以实现一个端到端的、从边缘到云端的完整工业解决方案。


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