如何学好物联网如何学好物联网技术

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mob64ca140fd7c1 2024-05-07 22:10:27

文章标签 如何学好物联网物联网 mqtt zigbee 框架 文章分类 物联网

引言： 20年前，我的那家公司是做传统工业测试测量领域的业务，老板曾经很有前瞻的给我们画饼，别去互联网公司了，太虚，以后的时代是万物互联时代，而公司就是做这些的，以后你在路上的时候，家里的空调已经给你调好了家里的温度，微波炉也做好了饭，等你到家的时候，一切都是那么刚刚的好。20年过去了，当时画的饼别的公司已经实现了，而老东家仍然做的是传统的军工测试测量！

1、10年前很普通的初级物联网

因为公司做的就是工业的测试测量，因此那时候，已经接触了很多的互联设备。

熟悉工业测试测量的童鞋应该听到过工业以太网、LXI总线、无线组网、串口监控等。

那个时候已经有不少工厂已经有了远程监控机房温度、远程监控工厂的设备指标，甚至于还做过一个核工业的项目，是远程监控核发电擦厂各个部位的温度、压力、dio信号量等等的应用，当然那个时候的联网，有的是局域网，有的是自己组件的内部网，很少一部分是基于广域网的。

使用的通讯协议比较成熟的是LXI，比较偏门的是串口、1553B、工业以太网等，当然也有少量的传感器是使用以太网进行数据传输的。

2、物联网

物联网的理念最早出现于比尔盖茨的《未来之路》，时间刚好在1998年左右，因此看起来我之前的老板估计是看过类似的书或文章。

物联网的兴起，甚至域成为热门也是最近几年的事情，其英文单词为Internet of Things，缩写：IoT。因为很多人预测：数百亿设备将很快“连接”，数万亿经济价值将很快被创建，有钱的地方，技术肯定要跟上。

如何学好物联网如何学好物联网技术_物联网

物联网的领域可以划分为 用、云、边、管、端，用是上层应用；云是云平台；边是边缘计算；管是通信管制；端是终端设备。

如何学好物联网如何学好物联网技术_框架_02

如何学好物联网如何学好物联网技术_mqtt_03

3、通讯协议

物联网由于其行业和设备的特点，决定了其网络环境纷繁复杂，而传统的互联网http协议是建立在稳定的网络环境下构建的，因此需要根据不同的设备和环境，选择不同的通讯方式以及通讯协议。

HTTP:老牌网络通讯协议，目前正在往 HTTP3.0协议发展。其主要特性是保持通讯的可靠性，以及不断扩展其并发性能。
MQTT:轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议。其实质是按照协议定制的TCP通讯而已，别把它想复杂了。做过工业测试测量的应该使用非常多的通讯协议，例如CAN，1553B都是很复杂的协议，而MQTT是非常简单的。例如下面就是非常简单的一个定义。

战略上藐视它，战术上要重视它。既然如此流行，它有着众多优势。

使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。
对负载内容屏蔽的消息传输。
使用 TCP/IP 提供网络连接。
有三种消息发布服务质量：

“至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。
“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。

小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量。
使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

ZigBee：是一种新兴的短距离无线通信技术，低功耗，相比目前的wifi蓝牙功耗更低；近距离，在不增加功率放大器的情况下，一般介于10～100米之间；数据传输速率低：10KB/秒~250KB /秒；可组网。ZigBee 是建立在IEEE802.15.4标准之上，由于IEEE 802.15.4标准只定义了物理层协议和MAC层协议，于是成立了zigbee联盟， ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化，还开发了安全层。经过ZigBee联盟对IEEE 802.15.4的改进，这才真正形成了ZigBee协议栈(Zstack)。

一个典型的应用体系如下：
WiFi、蓝牙、3G、4G、5G 这些大家都比较熟悉的，就不再一一阐述了。
RabbitMQ，其他MQ，既然消息中间件有很多优势，当然可以选用互联网成熟的这些消息中间件了。
其他的，像 CoAP等，还有不少热门协议可以根据场景进行选择。