物聯(lián)網(wǎng)和MQTT合并的力量有多強大

許多物聯(lián)網(wǎng)項目由于無法預(yù)測的成本失敗。這背后的一個主要因素是每臺設(shè)備成本的最大貢獻(xiàn)者之一的數(shù)據(jù)量的傳輸。通過選擇設(shè)備與應(yīng)用程序之間進(jìn)行通信的有效方式，可以降低這種成本。MQTT-SN（用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的MQTT）是IoT通信協(xié)議的優(yōu)化版本。MQTT（消息查詢遙測傳輸）是專門為在大型低功耗IoT傳感器網(wǎng)絡(luò)中高效運行而設(shè)計的。

在部署需要擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)時，成本是一個重要因素。隨著設(shè)備數(shù)量的增加，總的運營成本也隨之增加。這是由于許多因素造成的，包括硬件本身的成本，但也不太明顯，但同樣具有影響力的因素，例如數(shù)據(jù)傳輸成本，電源成本以及不可靠數(shù)據(jù)的成本。這些因素加在一起會產(chǎn)生一個問題，如果在物聯(lián)網(wǎng)項目的定義階段中未解決，則可能會失控，導(dǎo)致隨著網(wǎng)絡(luò)的增長，數(shù)據(jù)和功耗成本進(jìn)一步降低。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型和采用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的好處以多種方式展現(xiàn)出來。更高的商業(yè)智能，流程改進(jìn)，更低的設(shè)備維護(hù)成本，甚至是創(chuàng)收的新途徑。許多企業(yè)已經(jīng)意識到這些好處，因此增長趨勢將繼續(xù)。Gartner預(yù)測，到2020年，全球?qū)惭b約204億個IoT設(shè)備，其中端點和服務(wù)的總支出將達(dá)到3.4萬億美元。

盡管物聯(lián)網(wǎng)的好處顯而易見，但與物聯(lián)網(wǎng)的部署和后續(xù)運營相關(guān)的成本卻難以言喻。每臺部署的設(shè)備都會帶來大量成本；其中有些是相對可預(yù)測的，例如硬件本身的成本。當(dāng)涉及到運營成本時，看似微不足道的因素（例如，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和這樣做所使用的功率量）在擴(kuò)展到數(shù)百甚至數(shù)千個設(shè)備時可能成為主要問題。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)日益復(fù)雜和分散的情況進(jìn)一步加劇了這些問題。無論使用什么應(yīng)用程序，都有許多不同的方法可以從設(shè)備中收集數(shù)據(jù)并將指令推送到設(shè)備，每種方法都帶來不同的挑戰(zhàn)，并隨之帶來不同的成本。

大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)面臨的最大成本之一就是數(shù)據(jù)傳輸本身的成本。由于成千上萬的設(shè)備每年可能產(chǎn)生數(shù)百萬條消息，因此看似很小的每條消息的成本很快就增加了。這也與用于通信數(shù)據(jù)的電量有關(guān)。由于這些原因，必須傳輸盡可能少的數(shù)據(jù)，并且僅在需要時才發(fā)送。

通過減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，可以降低每臺設(shè)備的成本和總的操作成本。通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理數(shù)據(jù)并僅在需要時才傳輸數(shù)據(jù)，可以部分解決此問題。但是，對于任何需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，大小仍然是一個問題，特別是在涉及遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)的地方。

解決數(shù)據(jù)問題的另一種方法是選擇一種固有地會產(chǎn)生小消息的消息傳遞標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)可以使用各種消息傳遞協(xié)議，并且取決于應(yīng)用程序，其適用性也有所不同。例如，流行的IoT協(xié)議（例如DDS（數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)）和XMPP（可擴(kuò)展消息和狀態(tài)協(xié)議））可能適合在處理能力和數(shù)據(jù)豐富的情況下發(fā)送大量數(shù)據(jù)，但是由于消息量大且處理繁重，它們遠(yuǎn)不適合在許多大規(guī)模部署中使用。

MQTT是一種輕量級的機器對機器（M2M）消息傳遞協(xié)議，由于其代碼占用量非常小且消息大小較小，因此是大型網(wǎng)絡(luò)（尤其是在缺乏網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況下）的理想選擇。MQTT還可以幫助減少技術(shù)和集成層。為此，它消除了在不同組件之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的需求，并且消除了使用第三方中間件在設(shè)備和IoT平臺之間進(jìn)行通信的需求。

MQTT-SN是MQTT的一種變體，專為具有規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計。該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳輸和功耗的效率。更高的效率包括縮短的主題ID，該主題ID通過將主題ID從字符串轉(zhuǎn)換為兩字節(jié)別名來減小主題ID的大小，從而減小了消息大小。較小的主題ID可以通過添加“注冊”功能來實現(xiàn)，該功能允許客戶端向網(wǎng)關(guān)注冊別名以轉(zhuǎn)發(fā)消息。最重要的是，可以將較短的主題ID編程到設(shè)備和網(wǎng)關(guān)中，以確保兩個實體都已經(jīng)知道ID而無需注冊，從而消除了額外的控制消息傳遞的需要。

如果您正在考慮一個大型物聯(lián)網(wǎng)項目，請考慮MQTT。它非常適合在IoT中使用，因為它是最常用的協(xié)議之一（由IBM Watson IoT和Microsoft Azure等一些最大的平臺使用），并且使用MQTT的設(shè)備很可能與您現(xiàn)有的設(shè)備輕松同步系統(tǒng)。