设计中使用哪种物联网协议？

< p >在设计物联网设备时，有一点是肯定的:它不会是独立的与过去大多数传统的嵌入式设备不同，物联网设备总是具有某种形式的通信功能。在大多数情况下，这将是基于无线的，选择通信方法的关键决定因素将是所需的范围、要传输的数据量、可用功率的预算等。因此，嵌入式开发人员必须深入研究通信协议、标准和无线规范

确定您的物联网设备使用哪种协议的第一步是退后一步，查看OSI 7层模型(应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层)在物理层和数据层，诸如无线网络(802.11)和蜂窝3G及长期演进技术等协议就是很好的例子以太网主宰着有线世界，无线网络是传输大量数据的主要选择。对于后者，应该注意的是，对于电池供电设备的始终开启操作，这消耗了一点功率。低功耗蓝牙(BLE)是降低数据速率和功耗预算的可行选择。然而，BLE的范围是有限的，通常限于大约30米的可靠自由空间操作。更长距离的替代方案包括蜂窝3G和4G网络，它们的数据速率正在迅速接近无线上网速度。同样令人感兴趣的是速度慢得多的窄带物联网协议(NB-IoT)，它在低功耗、低数据速率产品SigFox和LoRa中与未经许可的858/915 MHz工业、科学和医疗NB-IoT竞争Z-Wave是该光谱中的另一个候选产品，尽管它的参考范围比其他产品小得多。

在传输层，TCP和UDP是两种协议TCP是默认设置，但是一些嵌入式应用程序开始使用UDP协议，因为它的数据包开销没有TCP高。

使用哪种协议的主要焦点通常是数据协议，它位于应用层。有许多选择，其中一些逐渐变得流行。这些包括CoAP和MQTT，以及XMPP和RESTful HTTP的网络方法。受限应用协议(CoAP)由互联网工程任务组(IETF)支持，并为计算资源有限的低功耗设备从头设计。CoAP基于请求或响应模型，提供合理的安全性并使用UDP协议，因此使用起来非常方便。

MQTT也是为资源受限设备设计的轻量级协议。它使用发布和订阅模型，非常适合在低带宽、高延迟的网络中使用。MQTT旨在通过基于云的应用程序大规模部署传感器和设备，具有极高的带宽效率，并且只需要少量的代码空间。

最新的多框架协议(包括线程)已被谷歌和其他公司采用。线程规范有自己的物理层，但通过使用现有的无线模块和收发器，它保持了与802.15.4的兼容性。线程作为低功耗开放IPv6协议开发的核心目标是通过使用网格技术来防止单点故障，从而确保众多设备之间的连接。

从审查操作要求开始，应仔细考虑选择物联网应用所需的协议。有许多不同的选择，明确解释物联网设备的操作标准将有助于缩小选择过程。