有一種協(xié)議及其相關(guān)內(nèi)容將萬維網(wǎng)推向了成功,這就是IP,或者叫做互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。這個協(xié)議是每種瀏覽器與互聯(lián)網(wǎng)連接的基礎(chǔ),也構(gòu)成了IT數(shù)據(jù)中心的主干。
有人認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)也會走同樣的發(fā)展道路,他們相信擁有一個IP地址就足以讓物聯(lián)網(wǎng)連接在一起了。
但是物聯(lián)網(wǎng)的問題不在IP上,而是疊加在IP之上的所有其他內(nèi)容。運行諸如HTTP、SSL和XML這樣的協(xié)議需要具備強大的計算能力和存儲空間,目前一般的PC、智能手機或者平板電腦等設(shè)備都已經(jīng)完全勝任這一任務(wù)了,但是對于運行在一個很小的微控制器上的普通傳感器來說這就有點勉為其難了(盡管ARM Cortex-M7的功能也很強大)。
為了解決這一難題,相關(guān)各方已經(jīng)推出了大批的替代方案,大部分都是不具備互操作性的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,例如:6LoWPAN、AllJoyn、AMQP、ANT+、Bluetooth、CoAP、DASH7、DDS、INSTEON、KNX、MQTT、NFC、RFID、STOMP、Thread、Weightless、XMPP、ZigBee、以及Z-Wave等。這還只是其中的一部分,而且每周都會有具有更多思路的協(xié)議推出。
試圖找到一種物聯(lián)網(wǎng)的“圣典協(xié)議”,找到一種一統(tǒng)天下的端到端協(xié)議以便能夠服務(wù)所有物品的想法是愚蠢的。
一方面,傳感器在范圍、射頻頻譜、安全水平、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率消耗等方面的要求是各不相同的,另外一方面,任何一個成功的物聯(lián)網(wǎng)策略最終都需要與一個基于IP的云通過某種形式整合在一起。除此之外幾乎很難找到其他類型的解決方案。因此物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用必須能夠相互連接和交換數(shù)據(jù)。
解決方法是在傳感器和致動器、移動設(shè)備、以及云之間搭建一個多重協(xié)議的橋梁,最好是開放式源代碼,具有可擴展性,能夠?qū)⒋蠓秶鷥?nèi)的海量設(shè)備都包括進(jìn)來。此外,傳輸應(yīng)該是可靠的,能夠經(jīng)受住無線連接短暫的間斷。
越來越多的機構(gòu)正在將MQTT視為這一橋梁的一個組成部分。MQTT既有完全高級版可以在TCP/IP上運行,也有簡化版MQTT-SN用于非IP設(shè)備。其發(fā)布/訂閱模式能夠在讓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行擴展的同時保留實時的特性以及服務(wù)質(zhì)量的可配置性。
IBM公司最初開發(fā)MQTT的目的是將其作為主機和服務(wù)器的消息傳輸代理,可整合入WebSphere為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。隨后公司在提供給OASIS以及Eclipse基金會時將其開放用于嵌入式用途。
IBM Bluemix的一個重要部分是其IoT Foundation服務(wù),這是一項基于云的MQTT實例,帶有預(yù)定義的主題結(jié)構(gòu)和消息格式。移動應(yīng)用程序也早就開始使用MQTT了,如Facebook Messenger和Salesforce.com等。IBM公司還有一個在MQTT基礎(chǔ)上的e-book移動應(yīng)用。
需要考慮的其他一些新進(jìn)展包括:
ARM的mbed device server正在尋求用專門針對物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器來替代通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。借助于收購Sensinode公司而獲得的技術(shù),ARM已經(jīng)將HTTP、CoAP、以及MQTT整合在了一個平臺上。
2lemetry在此基礎(chǔ)上通過ThingFabric的推出又向前邁了一步,將一些主要協(xié)議如MQTT、CoAP、和STOMP連同可擴展性整合在了一起。
PubNub將一種websocket連接方式運行在MQTT上,重點實現(xiàn)云實施的低延遲和交付的可靠性。在Atmel公司的Bits&Pieces博客上有一篇訪客寫的很好的文章就是介紹PubNub的這一方法的。
說到Atmel和Arduino,IBM公司針對如何通過IoT Foundation充分發(fā)揮Arduino的作用提供了幾種方法,例如一個Arduino Uno連接實例,以及一個如何實施云就緒溫度傳感器的系列說明。
開放源代碼使許多人都深受鼓舞,不斷出現(xiàn)各種獨特的研究項目,其中一個比較令人感興趣的項目是AllJoyn與MQTT之間的橋接。如果這個項目能夠成功的話,其意義將是非常重要的,例如可以借助這種方式從一個移動設(shè)備上的Facebook直接控制家中的娛樂設(shè)施。
還是那句話,我不相信有一個“圣典協(xié)議”能夠一勞永逸地在整個物聯(lián)網(wǎng)上普遍采用,而且能夠滿足每一種具體應(yīng)用的實際需求。
最后脫穎而出的解決方案一定是將多個協(xié)議整合在一起用來為盡可能廣泛的應(yīng)用提供服務(wù)。MQTT以實時方式將傳感器和移動設(shè)備連接到大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的能力正在吸引越來越多的人參與進(jìn)來。