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    物联网 (IoT) 不只是新技术， 还是与旧技术的集成，其关键在于通信。 可用的通信方法各不相同，但是，各种不同的协议在将海量“事物”连接到互联网时发挥着重要的作用。 本文介绍了两种物联网补充协议： 用于短距离设备连接的本地协议 Modbus 以及支持物联网进行全局通信的可扩展互联网协议“消息队列遥测传输 (MQTT)”。
   
    Modbus 是一个串行通信协议，首次出现于 1979 年，是连接行业设备实际使用的标准协议。 MQTT 早在 20 年前便已出现，但是将这两个协议结合在一起使用，能够为深度嵌入式设备提供物联网的规模和连接性。 图 1 展示了这些协议之间的一般关系，同时介绍了连接的支持解决方案：物联网网关。
   
    自 1979 年首次出现至今，Modbus 已经演变为一套全面的支持多种物理链接的协议集（如 RS-485）。 Modbus 的核心是一个串行通信协议，采用主从模式。 主机向从机发送请求，从机予以回复。 在标准 Modbus 网络中，有一台主机以及最多 247 台从机（但是，如果采用 2 字节寻址，则可显著提高这一界限）。
   
    借助 RS-485，主从机之间的通信发生在指示功能码的帧中。 该功能码可识别要操作的功能，如读取独立输入；读取先进先出队列；或执行诊断函数。 然后，从机根据收到的功能码进行响应，该响应较为简单，由一组字节指示。 因此，从机可以是智能设备，也可以是只有一个传感器的简单设备。
   
    从该描述中，您可以看到 Modbus 协议非常简单，但是其作为协议的开放性使其成为整个行业或 SCADA 系统的实际通信协议。
   
    消息队列遥测传输
   
    MQTT 是一个开放的轻量级机器对机器协议，专为物联网交互设计。 MQTT 网络包含一个 MQTT 经纪人 (broker)，负责协调 MQTT 代理之间的交互。 代理是发布器，负责发布供用户使用的信息。
   
    MQTT 的要求非常少，因为它专为资源有限的嵌入式设备设计。 除了占地空间少之外，MQTT 还可提供出色的通信高效性（即使通过低带宽网络进行通信）和非常少的开销（较之 HTTP 等协议）。 在 3G 网络中，MQTT 的吞吐量速度是使用 HTTP 的表述性状态转移 (REST) 的 93 倍。
   
    MQTT 可使用最少的方法指示要在特定主题上实施的操作，进而实施发布/订阅模式。 代理先连接到经纪人，然后再发布或订阅主题。 完成后，代理将从经纪人上断开连接。 MQTT 方法定义：
   
    连接 - 建立与 MQTT 经纪人之间的连接。
   
    断开连接 - 断开与 MQTT 经纪人之间的连接。
   
    发布 - 在 MQTT 经纪人上发布主题。
   
    订阅 - 从 MQTT 经纪人上订阅主题。
   
    退订 - 从 MQTT 经纪人上退订主题。
   
    服务质量
   
    MQTT 允许定义服务质量 (QoS)。 MQTT 中有三个等级的 QoS：
   
    QoS 0。 该等级表示“最多一次”交付（最佳状况）。 消息不会得到确认，因而，这是一种一劳永与的方法。
   
    QoS 1。 该等级表示“至少一次”交付。 用户可能不止一次获得消息，但是允许收到的人确认已经收到。
   
    QoS 2。 最慢但是最有保障的服务质量等级即为等级 2。 QoS 2 表示“只有一次”，并包含四个阶段的交付握手。 该等级最慢，但是最安全。
   
    您选择的 QoS 等级将取决于数据及其交付的重要性。
   
    消息队列遥测传输经纪人
    随着越来越多的物联网采用 MQTT 作为支持协议，您将会发现许多开源应用和产品中出现了 MQTT。 英特尔® 物联网网关解决方案则是其中一款采用 MQTT 的全面物联网解决方案。
   
    该系列产品支持传感器、设备和云之间安全交互。 这些预验证的应用就绪型平台支持出色的可管理性、安全性和多种连接选项，如 ZigBee*、蜂窝网络、蓝牙*、USB、Wi-Fi*，当然还有 MQTT 和 Modbus 等协议。
   
    英特尔根据市场需求提供了三个版本的英特尔® 物联网网关，分别包含不同的输入/输出选项，并针对工业和能源、交通运输以及综合产业等不同领域。 虽有不同之处，但它们无一例外都包括通用的可管理性和供应、数据和端点安全性以及运行时环境。 它们分别运行在安全且稳定的 Wind River* Linux* 上。
   
    英特尔® 物联网网关的主要优势是 McAfee® 嵌入式控制安全技术。 McAfee® 嵌入式控制可根据策略处理设备变化，同时能够追踪所有变化，提供完整的可视性和可说明性，以便进行持续的审计跟踪。
   
    总结
   
    MQTT 和 Modbus 能够互相补充提高物联网的性能。 使用 Modbus 作为本地接口来管理设备，使用 MQTT 作为全局协议来扩展设备的范围，二者都起到了重要的作用。 英特尔® 物联网网关可为现在以及未来构建物联网提供一个简单、安全的方式。
   
    [url]http://www.alotcer.com/index.php?c=product&a=type&tid=1[/url]

 回复时间：2021/6/29 8:10:00

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