哪一種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議比較合適

在設計物聯(lián)網(wǎng)設備時，可以肯定的是一件事是它不會是獨立的。與過去大多數(shù)傳統(tǒng)嵌入式設備的開發(fā)方式不同，物聯(lián)網(wǎng)設備將始終具有某種形式的通信功能。在大多數(shù)情況下，這將是基于無線的，選擇通信方式的關鍵決定因素將是所需范圍，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和可用功率等的預算。因此，嵌入式開發(fā)人員必須深入研究通信協(xié)議，標準和無線規(guī)范。

確定要為您的物聯(lián)網(wǎng)設備使用哪種協(xié)議的第一步是退后一步，回顧一下OSI 7層模型（應用層，表示層，會話層，傳輸層，網(wǎng)絡層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層）。在物理和數(shù)據(jù)層，Wi-Fi（802.11）和蜂窩3G和LTE等協(xié)議就是很好的例子。以太網(wǎng)主導著有線世界，而Wi-Fi是傳輸大量數(shù)據(jù)的主要候選者。對于后者，要注意的是，對于通過電池供電的設備進行的始終開啟操作，這有點耗電。低功耗藍牙（BLE）是降低數(shù)據(jù)速率和功耗預算的可行選擇。但是，BLE的射程是一個限制，通常僅限于30米左右的可靠自由空間操作。更長距離的替代方案包括蜂窩3G和4G網(wǎng)絡，這些網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)速率正在迅速接近Wi-Fi速度。同樣令人感興趣的是速度要低得多的窄帶物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（NB-IoT），與未經(jīng)許可的858/915 MHz工業(yè)，科學和醫(yī)學頻譜中的NB-IoT競爭的是低功率，低數(shù)據(jù)速率產(chǎn)品SigFox和LoRa。Z-Wave是該頻譜中的另一種候選產(chǎn)品，盡管其引用范圍遠小于其他產(chǎn)品。

在傳輸層，TCP和UDP是兩個協(xié)議。TCP是默認設置，但是某些嵌入式應用程序開始使用UDP協(xié)議，因為它的包開銷不如TCP。

關于使用哪種協(xié)議的主要焦點通常是關于數(shù)據(jù)協(xié)議，這是在應用程序?qū)由?。有很多選擇，其中一些正在逐漸流行起來。其中包括CoAP和MQTT，以及XMPP和RESTful HTTP的Web方法。受限應用協(xié)議（CoAP）是由Internet工程任務組（IETF）啟用的，是從頭開始設計的，用于計算資源有限的低功耗設備。CoAP基于請求或響應模型，提供合理的安全性，并使用UDP協(xié)議，因此使用起來非常輕便。

MQTT還被設計為資源受限設備的輕量級協(xié)議，它使用發(fā)布和訂閱模型，非常適合在低帶寬，高延遲網(wǎng)絡中使用。MQTT旨在通過基于云的應用程序進行監(jiān)視的傳感器和設備的大規(guī)模部署，具有極高的帶寬效率，并且只需要很少的代碼空間。

最近的多框架協(xié)議（包括Thread）已被Google等公司采用。線程規(guī)范具有其自己的物理層，但通過使用現(xiàn)有的無線模塊和收發(fā)器保留了與802.15.4的兼容性。作為低功耗開放式IPv6協(xié)議開發(fā)的Thread的核心目標是通過使用網(wǎng)格技術來防止單點故障，從而確保無數(shù)設備之間的連接。

從審查運行要求開始，需要仔細考慮為物聯(lián)網(wǎng)應用選擇所需的協(xié)議。有了許多不同的選擇，清楚說明物聯(lián)網(wǎng)設備的運行標準將有助于縮小選擇過程。