MQTT协议成为 M2M通信的解决方案

2022-02-16 14:38:47 admin 227



遥测是通信领域中一个相对古老的概念。上世纪初,传感器具备远距离发送信号的能力,这使科学家能够远程监控终端机器和其他活动。现在,借助计算机处理器,机器可以从传感器和其他机器接收数据并执行相关操作,从而实现机器对机器(M2M)通信。如今,随着互联网在数据和信息通信领域的广泛应用,标准协议的发展迫在眉睫。


物联网的具体含义因用途而异。从商业和行业来看,它们可以分为两大类:工业物联网(IIoT)和物联网(IoT)。两者的主要区别在于:


1)物联网可用于许多细分市场,包括消费品、农业、制造和医疗;IIoT主要针对工业应用,例如制造业和能源行业。物联网的范围更广,工业物联网只是物联网的一个子集。


2)物联网专注于消费群体。IIoT 用于访问尽可能多的数据,以调整工业制造流程并最大限度地提高供应链效率。


3)虽然物联网可以产生大量数据来改善消费者体验,但IIoT数据更大更重要,可以保证操作过程和相关人员的安全。


物联网和工业物联网发展面临的主要挑战是如何处理收集到的大量数据。


MQTT 到底是什么?


这是我对这个有趣话题的第一反应。首先,让我们了解这些缩写词的含义:


消息:简单来说,MQTT 包含一个数据源,将消息发布到“Broker”,然后代理将消息推送到所有订阅了该主题的设备或终端。


队列(Queuing):虽然名称中包含“队列”一词,但 MQTT 并不是基于队列的协议。显然,该项目在整个协议中没有在更多的过程中使用。


遥测:物联网和工业物联网的关键。数据传输是遥测技术的核心。


传输:通过中央集线器或代理的点对点数据传输。


MQTT 是一个简单的轴辐式系统:传感器、应用程序和设备之间的通信是通过在数据中心运行的中央代理来实现的。这些设备也不会尝试相互通信,因为从处理要求的角度来看,所有数据都通过中央代理。MQTT 是轻量级的,因此可以用于带宽和延迟有限的网络环境(例如典型的制造现场)中的各种应用。MQTT 简单快速。整个操作分为:连接、认证、通信、终止。随着数据量的增加,MQTT 协议的简单性和轻量级使其具有很强的可扩展性。MQTT 协议非常适用于涉及许多传感器的大型远程网络系统,例如电力线、管道和油井。


上面我们介绍了工业物联网(IIoT)和物联网(IoT)的区别,以及MQTT的含义。接下来,我们将介绍 MQTT 协议的应用。


大量应用实例


除了能够监测长距离输油管道和其他能源传输场景外,MQTT 精简的低带宽特性使其适用于许多其他应用。家庭自动化的应用包括供暖、通风、空调 (HVAC)、照明、智能设备和安全系统(图 1)。例如,在家庭园艺中,光照、温度和湿度传感器将采集到的实时数据传输给相应的用户(接收器),然后它们会根据这些数据自动远程浇水,实现高科技管理。极客甚至使用 MQTT 协议和 Arduino 或 Raspberry Pi 来控制圣诞灯展。以及医疗监控、交通网络监控、资产跟踪、环境状态检查、气候数据记录、


5g/4g工业路由网关



总结


及时准确的信息对于提高消费者物联网和工业物联网 (IIoT) 系统的性能非常有用。随着需要分析和使用的数据量日益增加,建立信息共享的协议和方法非常必要。MQTT 可以提高系统的可扩展性,最大限度地减少远距离传输延迟,占用少量带宽。它还将实际生产环境中常见的传输中断的影响降至最低,已成为M2M通信领域的重要协议。




标签: MQTT
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