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物联网常用的通信是哪种协议

2019年10月09日 15:55 来源:未知 手机版

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消息触达能力是物联网(internet ofthings, IOT)的重要支撑,而物联网很多技术都源于移动互联网。柳猫将阐述移动互联网消息推送技术在物联网中的应用和演进。

一、物联网架构和关键技术

从开发的角度,无线接入是物联网设备端的核心技术,身份设备管理和消息推送技术是物联网云端的核心技术。而从场景体验的角度,除了前者,还要包括手机的前端开发技术。

IP互联架构已是物联网的事实标准(有关物联网TCP/IP层关键技术将另文阐述,敬请关注)。本文所讲的消息推送技术是基于TCP/IP协议的应用层协议技术。

我们先进一步抽象基于IP架构的物联网组成,如下图(忽略internet和路由等基础技术):

可见,核心组成就是物联设备、网关和云端。物联设备分为两类,一类是其自身天然支持TCP/IP而能直接接入物联网,如wifi、GPRS/3G/4G(当然,还有即将到来的5G)等设备;另一类是其未能支持IP协议而需要网关(协议转换)来接入物联网,如Zigbee、蓝牙等设备。对于蓝牙设备而言,手机其实是一个网关。

手机通过自身的蓝牙跟外设蓝牙设备通信,并将消息通过手机的wifi或者3G/4G模块与云服务端通信。

从场景的角度来分析,物联网最终是给人类服务的,而手机是人类体验的最直接入口。因此在上图中可以单独添加手机组成部分,并将其与一般意义上的网关区分出来。这样物联网核心组成就是:设备端 网关 云端 手机。

从应用层开发技术的角度来看,物联网应用是基于TCP/IP架构建立,在屏蔽底层的网关协议转换的基础上,物联网应用的组成部分就是:设备端 云端 手机。

OK,有了以上的介绍,我们就从物联网应用的角度来分析设备、云端、手机直接的消息推送技术,它包括云端和设备端的双向通信技术、手机和云端的双向通信技术。

二、移动互联网通信模式

互联网有B/S和C/S两种通信模式。在移动互联网领域,APP是以C/S的方式以client的角色跟服务器server进行通信;而微信是一个超级APP,其是通过内置浏览器让用户进行H5编程以获得操控硬件设备的能力,因此微信硬件平台的通信模块是B/S模式。

移动互联网B/S技术跟传统互联网没有区别,微信内置浏览器支持H5,因此可以获得很好的平台扩展性。我们近期重点关注基于微信硬件平台的物联网,因此就围绕B/S模式的消息推送技术讲述其演进。

HTTP协议是B/S的基础,HTTP有GET和POST两种方式。

三、消息推送技术演进

1.HTTP单向通信

浏览器使用HTML文本标记语言,即浏览器通过HTTP协议向服务器发起请求(请求内容包括URL,即我们常说的网址),服务器将URL对应的HTML内容通过HTTP协议作为响应传送回给浏览器。

1)手机端:微信端因为有内置浏览器,其天然支持前端页面。

2) 云端对手机端推送:云端使用JSP/PHP等技术开发设计前端网页和简单的逻辑即可。

3)设备端:设备端上线时或者访问服务端参数等内容时需要模拟HTTP协议(C语言)向服务器发起请求,而请求的格式一般不使用HTML,而是使用较为简单的XML或者JSON协议格式。

4)云端对设备端推送:云端使用HttpServlet(即使用http协议的servlet)对设备的HTTP请求进行响应,回复XML或者JSON格式的消息。

5)缺点:这种方式通信方式的特点就是一请求一响应,总是要客户端向服务器发出请求,服务器才给予响应。服务器从来都不会主动给客户端发消息,而且在客户端发出请求后,服务器也只是回复一次。这种HTTP单向通信方式在互联网领域发挥巨大的作用,就是服务器端可以是无状态的,极大地简化了服务器的服务流程,提高效率。但在物联网领域,我们要求的是双向的通信能力。服务端要能主动给设备端或者手机发出消息。

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