• [技术干货] 物联网应用构建器为何是“待上线”
    还有帖子中的图片为什么显示不出来,是我的浏览器的问题吗?360和chrome都是这样
  • 咻享智能|物联网控制系统如何解决工业物联网存在的漏洞?
    工业物联网是指数以亿计的工业设备,不论是工厂里的机器还是飞机上的发动机,在这些设备上装置传感器,连接到无线网络以收集和共享数据,是物联网中最大的和最重要的组成部分。2020年是极具颠覆性和变革性最大的一年,虽然工业和制造业组织可能发现其业务不如基于服务的行业那么容易被颠覆,然而,他们必须适应完全不同的工作实践。那么工业物联网存在哪些漏洞呢?物联网控制系统又如何解决工业物联网存在的漏洞呢?下面就一起来看看吧。一、工业物联网存在哪些漏洞?1、连接到每个组织的IIoT的传感器和设备数量大幅增加,形成巨大的潜在攻击面,攻击者有更多的方式进入工业网络。2、以前的IOT设备和控制系统从未设计用于暴露于互联网,不是为安全而设计的。因此,大多数都没有身份验证或弱身份验证,比如可以轻松地从线路中破解出密码。3、来自多个供应商的OT和控制系统拼凑而成,运行专有和不可更新的软件,包括可访问远程终端单元(RTU)的人机界面(HMI)计算机,SCADAmaster(监控计算机)和可编程逻辑控制器(PLC)。4、网络安全实践和技术的缺乏或缺失,包括缺乏针对非常不同的ICS/OT环境而非IT环境的设计。5、实施网络安全意识,监测和预防技术,预算不足。二、工业物联网控制系统的发展趋势1、趋势1:健康和安全监测。显然,健康和安全目前是每个人都在谈论的话题。大多数工业和制造业工人无法远程工作,因此管理人员有责任通过社交距离和增加清洁卫生措施,来确保他们在工作场所的安全和健康。2、趋势2:自主和远程管理。尽管关键的制造和工业运营需要留在现场,而不是像在许多其他行业那样让员工带回家中进行,但工业物联网可以越来越多地实现对这些运营的远程控制和管理。反过来,这又提高了运营弹性,确保即使核心人员无法在现场,也能执行核心职能。它还减少了不必要的现场访问和整个物理环境中的不必要活动。三、物联网控制系统如何解决工业物联网存在的漏洞?1、终端智能化:底层传感器设备自身向着微型化和智能化的方向发展,以及工业控制系统的开放逐渐扩大。2、联接泛在化:工业控制通信网络经历了现场总线、工业以太网和工业无线等多种工业通信网络技术,将监控设备与系统, 生产现场的各种传感器、执行器、 伺服驱动器、运动控制器,工业机器人和成套生产线等生产装备连接起来。3、计算边缘化:数据不用再传到遥远的云端,更适合实时的数据分析和智能化处理,具有安全、快捷、易于管理等优势, 能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。4、网络扁平化:工业物联网的体系架构正在简化,系统性能将得到进一步提升的同时降低软件维护成本。建立网络扁平化技术体系,实现对生产制造的实时控制、精确管理和科学决策。总之,工业物联网核心的底层技术是智能传感器网络,物联网控制系统是工业物联网应用最核心的体现,工业物联网控制系统的应用提升了生产线过程检测、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平,生产过程中的智能监控、智能控制、智能决策、智能修复的水平不断提高,从而实现了对工业生产过程中加工产品宽度、厚度、温度等因素的实时监控,提高产品质量,优化生产工艺流程,为企业的发展注入新的活力。
  • [问题求助] IoT Studio 与 LiteOS Studio 这两个软件有什么区别
    如题。第一次接触LiteOS,目的是用小熊派上华为云服务,该选择哪个IDE?
  • [技术干货] 华为的高科技技术
    通讯设备全球第一;网络设备全球第一;5G专利数全球第一;光伏逆变器全球第一;核心路由器全球第一;安防监控芯片全球第一;海底光缆全球第一阵营;中国软件业务收入第一;世界物联网公司排名第一;华为存储销售份额中国第一;WIFI6标准设备厂商提案数第一;路由器运营商业务市场份额全球第一;高端存储全球第一阵营(唯一的中国企业);GPP 5G核心基本专利所有厂商位列第一;全球研发投入排行榜中国企业排名第一;全球百强创新机构排行榜,第一家上榜的中国企业;全球物联网NB-IOT协议专利占有比例排名第一(72%)等等。
  • [问题求助] 求 mqtt 怎么对接华为云IoT 示例代码(java)
    求 mqtt 怎么对接华为云IoT  示例代码(java)
  • [问题求助] 物联网应用开发
    【功能模块】求问怎样做可以通过选择设备按钮就可以在物联网应用上显示不同智能井盖外设的状态啊(我这只能显示其中一个的状态,显示其他的井盖的状态需要再改。。。)【操作步骤&问题现象】1、2、【截图信息】【日志信息】(可选,上传日志内容或者附件)
  • [问题求助] 【物联网平台】从平台获取数据
    我是用的小熊派智慧井盖案例,接入平台以后,我想要用app获取井盖的实时数据,于是想用平台提供的api来实现。可是在这个在线调试中,我使用查询设备消息这个接口, 结果调试结果是message:[]。为什么不能获取数据呢?如果这个接口是错的话,那么该调用哪个接口才是正确的呢?【截图信息】【日志信息】(可选,上传日志内容或者附件)
  • [体验官] 基于IoT平台构建智慧路灯应用体验
    基于IoT平台构建智慧路灯应用实验中给的图示是这样的:实际跑出来的图示是这样的:多了一个项目代号。这里左上角没有标星,表示不是必填项,先空着。如果点击发布进去,只有一个文件夹,需要一层层点击进去,才能看到上述的jar包的。
  • [问题求助] 小熊派NB-iot通信,智慧井盖案例
    【功能模块】华为云设备没法激活的问题根据实验手册一步步走的【操作步骤&问题现象】在线调试时,输入正确的设备标识码(IMEI),然后将程序代码烧录成功,lcd显示屏已经正常显示;云平台设备就是没办法激活;依次排查如下:已确定1、卡没插错2、拨到mcu了3、代码没有更改过【截图信息】激活不了,上线不了【日志信息】(可选,上传日志内容或者附件)
  • [最新动态] 纵行科技发布ZETA技术白皮书:打造LPWAN2.0泛在物联
    2021年3月19日,纵行科技在ZETA中日联盟日沙龙活动重磅发布了ZETA技术白皮书报告。ZETA是一种基于 UNB 的低功耗广域网 (LPWAN)技术协议标准,具有覆盖范围广、服务成本低、能耗低等特点,满足物联网环境下广域范围内数据交换频次低、连接成本低、适用复杂环境的连接需求,可应用于泛在物联网场景。      白皮书报告从ZETA协议、ZETA物理层技术2个方面解析 ZETA 技术,通过与同类LPWAN技术进行参数比较,阐明ZETA技术在物联场景中的广阔应用。目前,支持ZETA技术标准的企业已超过300家,包括诺基亚、中移物联网、中国铁塔、NTT DOCOMO、 软银、NEC、凸版印刷、意法半导体、索喜科技等。  低功耗广覆盖,重新定义OSI 参考模型中物理层、数据链路层和网络层 ZETA 网络架构为典型的星型拓扑,为了面向多种物联网场景,降低落地成本、难度,ZETA 网络除了支持典型的星型拓扑还创新的实现了树状 MESH 架构,包含 AP、智能路由、终端、管理平台,其中 AP、终端、管理平台为必选节点,智能路由为可选节点。并设计了三套协议以应对复杂的应用场景需求:ZETA-P:低时延,主要面向业务流量不大的局域网场景。ZETA-S:时频复用,主要面向业务流量较大的城域网场景。ZETA-G:协议精简,成本极低,主要面向对成本敏感有较大连接量场景。 ZETA协议具有超窄带、双向通信、低功耗、广覆盖等特点: 超窄带通信   ZETA 协 议 使 用 超 窄 带 进 行 通 信 , 单 信 道 占 用 带 宽 仅 3.8K , 支 持 100/300/600bps 的典型通信速率,最大速率可支持到 50kbps。整系统带宽不到 30K,方便应用于各国的免授权频谱。 双向通信   ZETA 协议具备上行下行双向通信的特点。可用于进行传感器数据采集上报,及下行配置与查询和控制等操作。 低功耗   针对物联网应用的上行为主,小数据量,可靠性要求不高,实时性要求不高等特点,ZETA 协议进行了诸如 LDC,ack 下行,分时段下行,深度休眠,分时隙上行多种低功耗设计。 广覆盖   ZETA 协议支持点对点通信在视距情况超过 10 公里以上。其多级智能路由,进一步扩展了覆盖范围。 在协议安全方面,ZETA协议通过入网鉴权、通信加密算法、鉴权及数据加密等方式确保网络协议及数据安全。 入网鉴权  设备接入时,为避免非 ZETA 终端接入网络,需进行接入鉴权,由设备根据随机数 nonce 以及密钥 KI 计算生成 Auth 值,把nonce 和 Auth一起 发送给 NS 平台,平台根据相同的 KI 以及消息中的 nonce,加上同一个算法生成 Auth,比较 Auth 进行鉴权。 通信加密算法   不同于互联网,物联网数据量更少,对冗余、开销更敏感,需要更轻量级的加密算法对敏感数据进行加密。ZETA 协议选用轻量级加密算法 Keeloq 对报文数据域进行加密,即用 8byte 密钥加密 n*4byte 明文,从而得到 n*4byte 密文或者用 8byte 密钥解密 n*4byte 密文,还原出原 n*4byte 明文。 鉴权及数据加密  网关利用 bsid 和随机数 count,以及事先存储于网关内部的密钥 KI,通过 sha256 算法生成鉴权摘要。把鉴权摘要和 count,以 KI 为密钥, 利用 aes128 算法进行加密,传输给平台,平台接收后用相同算法解密,并校验鉴权摘要。校验通过后,回复登陆成功给网关。网关会使用 RS1024 生成密钥对,将公钥发送给云平台,云平台随机生成 128bits 数据通信密钥,用公钥加密后发给网关。网关利用私钥解密后得到数据通信密钥。后续与云平台通信就用该密钥,利用 aes128 进行加密通信。 ZETA 协议重新定义OSI 参考模型中物理层、数据链路层和网络层,实现了 ZETA 网络中各个节点的通信编码、入网控制、设备鉴权、QoS 保障、安全加密等功能。  物理层advanced M-FSK 调制方式,兼具窄带通信优势与扩展性 advanced M-FSK 调制方式,既具有 Sigfox 的窄带通信优势,又具备 LoRa 的扩展性,还可以利用 5G 技术在较小带宽中传输相对较高的速率。 窄带发送在频域上能量非常集中,具有很好的抗干扰特性,包括基于频谱扩展的信号干扰。Sigfox 为极窄带通信,传输速率是 100Hz。当 M-FSK 的符号速率小到 100Hz 时,此时每个符号,信号在频域上占极小带宽,与 Sigfox 类似,能量非常集中。因此,M-FSK 具备 Sigfox 窄带通信传输能力。 Advanced M-FSK 的参数与 Lora 具有一一对应关系。LoRa 是采用一种特殊扩频方式,而 Advanced M-FSK 采用类似与 5G 中 OFDM 的频点调制技术,可以充分借鉴 5G 等相关先进接收机技术,保证了较高的灵敏度。  5G 是 QAM 调制,即在幅度和相位上同时调制信息,Advanced M-FSK 与 5G 类 似,可以通过增加相位调制增加频谱效率。Advanced M-FSK 相比 LoRa 具有相位调制功能,Advanced M-FSK 为了保证能量效率,只进行相位的调制。而 LoRa 是无法调制相位的。 NB-IoT 有多种上行传输方式,一种是 SC-FSMA,功耗消耗比较大;另一种类似 Sigfox,采用类似单频点发送,即窄带通信方式,但符号速率更快,为 3.5kHz,通过重复发送的方法达到远距离覆盖。重复发送的增益仅在完全相干时才能获得最大增益,而在单载波通信中,往往很难做到完全相干合并。所以 NB-IoT 在极致覆盖时性能是略差的,也必然导致功耗也较高。 通过与同类LPWAN技术比较,ZETA可实现更高速率、更广覆盖、更好扩展性,并能大幅降低应用落地成本,可应用于更广阔泛在物联场景。 欢迎关注微信公众号,发送“白皮书”获取ZETA技术白皮书相关内容。
  • 华为云IoT新年新Flag坚持打卡活动真香
    华为云IoT新年新Flag坚持打卡活动真香,打卡21天送5000豆。
  • [PLC专区] PLC-IoT的模组/模块怎么购买?
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  • [<HDC.Cloud...] 【获奖公示】【HDC.Cloud2021】#专家谢冲坐堂答疑#标准物模型,构筑物联网方案的“积木式”交付体验,参与互动赢码豆
    【奖项发布】最优互动奖1名:9#Hello Digger 幸运奖5%2#holo.yh15%7#yizhangl25%12#顺延15#nukinsan35%17#顺延20#付豪之家45%22# xiaobozhang199355%26#Tianyi_Li65%31#zhen2075%36#大姐夫GV85%41#7f95%46#无以上获奖信息公示至5月14日12:00,如有异议请与版主联系。【专家简介】谢冲 华为云IoT 生态产品总监 【直播简介】     当前物联网模型碎片化严重,解决方案呈烟囱式发展,应用与硬件强绑定,导致企业物联网研发成本高,效率低。 华为联合信通院、腾讯发布物模型标准,帮助企业提升研发效率,推动物联网产业发展速度。 【直播亮点】1、目前物联网行业的发展趋势; 2、物模型在物联网行业中的发展过程; 3、华为云IoT标准物模型在行业解决方案中如何应用; 4、伙伴案例介绍《软硬件解耦下的园区应用快速开发》。【直播时间】2021年4月25日15:30-16:20直播链接:https://bbs.huaweicloud.com/live/HDC.cloud2021_live/202104251531.html【互动方式】直播前您可以在本帖留下您感兴趣的问题,专家会在直播时为您解答。直播后您可以继续在本帖留言,与专家互动交流,我们会在全部活动结束后对参与互动的用户进行抽奖。 【活动时间】4月25日—5月9日  【奖励说明】1.最优互动奖1名:评奖规则:由专家在所有参与本帖互动的开发者选出1名最优互动进行奖励奖品:智能床头灯1个 2.幸运奖评奖规则在活动结束后(截止5月9日),在本帖所有盖楼的用户中抽取获奖楼层,获奖楼层=总楼层*中奖百分比,中奖百分比为5%、15%、25%、35%、45%、55%、65%、75%、85%、95%。例如:活动结束后总楼层为500,500*5%=25,即第25楼获奖,其他获奖楼层同理可得。如出现小数点,则四舍五入,例如:活动结束后总楼层为530,530*5%=26.5,即第27楼获奖。无效楼层不参与中奖,做顺延处理,例如:抽取获奖楼层为第5楼,但5楼为无效楼层,即顺延至第6楼获奖,若依然为无效楼层,则继续顺延,以此类推,请勿连续刷楼超过5层或回复无关内容,否则视为无效。奖品:每人奖励6000码豆。 【注意事项】1、为保证您顺利领取活动奖品,请您提前填写奖品收货信息,如您没有填写,视为放弃奖励【点击此处填写信息】。2、活动获奖信息填写时间截止2021年5月9日,如未填写视为弃奖。本次先发活动奖品将于2021年5月31日前统一发出,请您耐心等待。3、本次活动幸运奖将采用巨公摇号平台(https://www.jugong.wang/random-portal/)进行抽取,话题质量相关奖项将由华为云社区工作人员进行评选,如您对评奖方式有异议,请勿参加本次活动。4、如活动奖品出现没有库存的情况,华为云工作人员将会替换等价值的奖品,获奖者不同意此规则视为放弃奖品。5、其他事宜请参考【华为云社区常规活动规则】。 
  • IoT设备 AGPS 网络辅助定位服务
    由于IoT 物联网设备分布在全球各地,按地域做设备管理,固件升级,配置参数更新等需求越来越多,设备位置服务逐渐成为了各大IoT云平台必不可少的能力。AGPS定位(Assisted GPS网络辅助定位)技术结合了GPS定位和蜂窝基站定位的优势,借助蜂窝网络的数据传输功能,可以达到更快的定位速度和更高的定位精度,在IoT设备中被越来越广泛的使用。AGPS 定位基本原理GPS定位以其高精度得到更多的关注,但是其弱点也很明显:① 硬件初始化,首次搜索卫星时间较长,需要几分钟至十几分钟;② GPS卫星信号穿透力弱,容易受到建筑物、树木等的阻挡而影响定位精度。AGPS定位技术通过WiFi或蜂窝网络进行辅助,成功的解决或缓解了这两个问题。如上图所示,传统GPS定位设备直接通过GPS信号从GPS获取定位所需的信息。AGPS中,通过蜂窝基站的辅助来解决或缓解上文提到的两个问题:首次搜星慢的问题,是因为GPS卫星接收器需要进行全频段搜索以寻找GPS卫星而导致的。在AGPS中,通过从蜂窝网络预先下载当前地区的可用卫星信息(包含当地区可用的卫星频段、方位、仰角等信息),从而避免了全频段大范围搜索,使首次搜星速度大大提高,时间由原来的几分钟减小到几秒钟。GPS卫星信号易受干扰的问题,是由GPS卫星信号本身的性质决定的,我们无法改变。但是APGS中,通过蜂窝基站参考GPS的辅助,或是借助GSM定位中Cell-ID定位方法的辅助,缓解了在GPS信号不良的情况下定位的问题,有效提高了定位精度。AGPS 定位流程搜索卫星AGPS定位首先通过网络直接下载当前地区的可用卫星信息,从而提高了搜星速度,减小了设备的电量消耗。如上图所示,AGPS定位搜星流程如下:(1)设备从蜂窝基站获取到当前所在的小区位置(2)设备通过蜂窝网络将当前蜂窝小区位置传送给网络中的AGPS位置服务器=(3)APGS位置服务器根据当前小区位置查询该区域当前可用的卫星信息(包括卫星的频段、方位、仰角等相关信息),并返回给设备(4)GPS接收器根据得到的可用卫星信息,可以快速找到当前可用的GPS卫星至此,IoT设备可以正常接收GPS信号,GPS初始化过程结束。经纬度计算IoT设备上GPS模块找到四颗以上的可用卫星,就可以开始接收卫星信号实现定位。GPS信号解调并处理过程如下图所示:(5)设备将处理后的GPS信息(伪距信息)通过蜂窝网络传输给AGPS位置服务器(6)AGPS服务器根据伪距信息,并结合其他途径(蜂窝基站定位、参考GPS定位等)得到的辅助定位信息,计算出最终的位置坐标,返回给设备。在此过程中由于辅助定位信息的加入,可以取得更高的定位精度;同时,很大程度上克服弱GPS信号情况下的无法定位或精度降低的问题;将复杂计算转移到网络端,也可以很大程度上减小设备的电量消耗。AGPS 定位优劣APGS定位与传统GPS定位相比的优势:首次搜星速度快定位精度更高有效减少设备的电量消耗对设备的计算能力要求更低缓解GPS信号弱无法定位问题AGPS定位也有一定的使用限制:必须有蜂窝网络用以数据传输产生数据流量费用无法完美解决室内定位的问题设备定位服务物联网企业实例,内置了设备定位服务,可以根据设备提供的移动基站信息、WiFi 等信息来获取设备的位置,降低企业开发者成本。
  • 什么是物联网,常见IoT物联网协议
    一、什么是物联网?物联网(Internet of Things)这个概念读者应该不会陌生。物联网的概念最早于1999年被提出来,曾被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业发展的第三次浪潮,到现在已经发展了20余年。如今,在日常生活中,我们已经可以接触到非常多的物联网产品,例如各种智能家电、智能门锁等,这些都是物联网技术比较成熟的应用。物联网最早的定义是:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。当然,物联网发展到今天,它的定义和范围已经有了扩展与变化,下面是现代物联网具有的特点。 1.1 物联网也是互联网物联网,即物的互联网,属于互联网的一部分。物联网将互联网的基础设施作为信息传递的载体,即现代的物联网产品一定是“物”通过某种方式接入了互联网,而“物”通过互联网上传/下载数据,以及与人进行交互。 举个通过手机App远程启动汽车的例子,当用户通过App完成启动操作时,指令从已接入互联网的手机发送到云端平台,云端平台找到已接入互联网的车端电脑,然后下发指令,车端电脑执行启动命令,并将执行的结果反馈到云端平台;同时,用户的这次操作被记录在云端,用户可以随时从App上查询远程开锁记录历史。这就是一个典型的物联网场景,它是属于互联网应用的一种。“物”接入互联网,数据和信息通过互联网交互,同时数据和其他互联网应用一样汇聚到了云端。 1.2 物联网的主体是“物” 前面说现代物联网应用是一种互联网应用,但是物联网应用和传统互联网应用又有一个很大的不同,那就是传统互联网生产和消费数据的主体是人,而现代物联网生产和消费数据的主体是物。在现代物联网的应用场景下,数据的生产方是“物”,比如智能设备或者传感器,数据的消费者往往也是“物”。 在智慧农业的应用中,孵化室中的温度传感器将孵化室中的温度周期性地上传到控制中心。当温度低于一定阈值时,中心按照预设的规则远程打开加温设备。在这一场景中,数据的生产者是温度传感器,数据的消费者是加温设备,二者都是“物”,人并没有直接参与其中。 物联网和传统互联网最大的不同:数据的生产者和消费者主要是物,数据内容也是和“物”息息相关的。 1.3 物联网和人工智能人工智能可谓近年来IT领域最火的词语之一。纵观人工智能的发展路线,我们可以看到,人工智能的发展之所以能够突飞猛进,主要有以下两个原因。硬件的发展使得深度学习神经网络的学习时间迅速缩短。在大数据的时代,获取大量数据的成本变低。事实上,第二个原因尤为重要,神经网络由于其特性,需要海量的数据进行学习,可供学习的有效数据量往往决定了最后训练出的神经网络的效果,甚至算法的重要性都可以排在数据量之后。而物联网设备,比如智能家电、可穿戴设备等,每天都在产生海量的数据,这些数据经过处理和清洗后,都可以作为不错的训练数据反哺神经网络。同时,训练出来的神经网络又可以重新应用到物联网设备中,进而形成一个良性循环。图1-1所示为物联网应用人工智能方法进行数据采集-迭代的循环。通过物联网设备采集并训练数据,在数据中心完成训练后,将模型应用到物联网设备,并评估效果进行下一次迭代。物联网是人工智能落地的一个非常好的应用场景。随着人工智能的迅速发展,物联网这个同样在很多年前就提出的理论和技术,也会迎来新的春天。目前,互联网数据入口渐渐朝几大巨头(例如阿里、腾讯)汇聚,规模较小的公司获取数据的代价越来越高,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。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。2.3 CoAP协议CoAP(Constrained Application Protocol)协议是一种运行在资源比较紧张的设备上的协议。CoAP协议通常也是运行在UDP协议上的。CoAP协议设计得非常小巧,最小的数据包只有4个字节。CoAP协议采用C/S架构,使用类似于HTTP协议的请求-响应的交互模式。设备可以通过类似于coap://192.168.1.150:5683/2ndfloor/temperature的URL来标识一个实体,并使用类似于HTTP的PUT、GET、POST、DELET请求指令来获取或者修改这个实体的状态。同时,CoAP提供一种观察模式,观察者可以通过OBSERVE指令向CoAP服务器指明观察的实体对象。当实体对象的状态发生变化时,观察者就可以收到实体对象的最新状态,类似于MQTT协议中的订阅功能。CoAP协议的通信模型如图2-3所示。 2.4 LwM2M协议LwM2M( Lightweight Machine-To-Machine )协议是由Open Mobile Alliance(OMA)定义的一套适用于物联网的轻量级协议。它使用RESTful接口,提供设备的接入、管理和通信功能,也适用于资源比较紧张的设备。LwM2M协议的架构如图2-4所示。LwM2M协议底层使用CoAP协议传输数据和信令。而在LwM2M协议的架构中,CoAP协议可以运行在UDP或者SMS(短信)之上,通过DTLS(数据报传输层安全)来实现数据的安全传输。 LwM2M协议架构主要包含3种实体—LwM2M Bootstrap Server、LwM2M Server和LwM2M Client。LwM2M Bootstrap Server负责引导LwM2M Client注册并接入LwM2M Server,之后LwM2M Server和LwM2M Client就可以通过协议指定的接口进行交互了。 2.5 HTTP协议正如我们之前所讲,物联网也是互联网,HTTP这个在互联网中广泛应用的协议,在合适的环境下也可以应用到物联网中。在一些计算和硬件资源比较充沛的设备上,比如运行安卓操作系统的设备,完全可以使用HTTP协议上传和下载数据,就好像在开发移动应用一样。设备也可以使用运行在HTTP协议上的WebSocket主动接收来自服务器的数据。 2.6 LoRaWAN协议LoRaWAN协议是由LoRa联盟提出并推动的一种低功率广域网协议,它和我们之前介绍的几种协议有所不同。MQTT协议、CoAP协议都是运行在应用层,底层使用TCP协议或者UDP协议进行数据传输,整个协议栈运行在IP网络上。而LoRaWAN协议则是物理层/数据链路层协议,它解决的是设备如何接入互联网的问题,并不运行在IP网络上。LoRa(Long Range)是一种无线通信技术,它具有使用距离远、功耗低的特点。在上面的场景下,用户就可以使用LoRaWAN技术进行组网,在工程设备上安装支持LoRA的模块。通过LoRa的中继设备将数据发往位于隧道外部的、有互联网接入的LoRa网关,LoRa网关再将数据封装成可以在IP网络中通过TCP协议或者UDP协议传输的数据协议包(比如MQTT协议),然后发往云端的数据中心。 2.7 NB-IoT协议NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)协议和LoRaWAN协议一样,是将设备接入互联网的物理层/数据链路层的协议。与LoRA不同的是,NB-IoT协议构建和运行在蜂窝网络上,消耗的带宽较低,可以直接部署到现有的GSM网络或者LTE网络。设备安装支持NB-IoT的芯片和相应的物联网卡,然后连接到NB-IoT基站就可以接入互联网。而且NB-IoT协议不像LoRaWAN协议那样需要网关进行协议转换,接入的设备可以直接使用IP网络进行数据传输。NB-IoT协议相比传统的基站,增益提高了约20dB,可以覆盖到地下车库、管道、地下室等之前信号难以覆盖的地方。
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