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物联网通信协议_物联网架构及五大常用通信协议

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。

物联网通信协议_物联网架构及五大常用通信协议

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):

物联网通信协议_物联网架构及五大常用通信协议

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。

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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。

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三、消息推送技术演进

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Ajax技术是微信硬件平台框架中推荐的页面交互技术,但其本质还是遵守HTTP单向通信的规则,只是页面交互时不需要刷新整个页面。其双向通信实时性问题依然未能解决。 3.Websocket

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5.CoAP CoAP是受限制的应用协议(ConstrainedApplication Protocol)的代名词。其基于UDP协议,也就是在设备终端上只需要底层实现UDP协议,而不需要实现较为复杂的TCP协议。这种协议用得比较小。笔者也没有用C语言模拟过,就不展开了。

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