物聯網通訊架構總結

2022-02-22 11:34:01 字數 1722 閱讀 1260

本文從巨集觀上介紹iot的通訊架構,讓大家都日漸頻繁的物聯網裝置工作原理有乙個初步的理解,主要分為了直連、閘道器、雲三種模式。

1. 直連模式(direct integration pattern)

通常我們使用的小公尺手環等物聯網裝置,和手機就是直連模式,但其使用的是藍芽,並不能提供通用的介面來訪問;解決這一問題的方法是使用已經成熟多年的web技術,所以也有人提出了web of things的概念。

如果裝置支援http和tcp/ip,並且能夠直接連線網際網路,比如使用wi-fi,那麼可以使用這種直連模式。通常裝置需要較為強大的處理能力,並且有持續的電源,比如智慧型家居等。要通過web直接控制裝置,其自身需要實現類似下圖的功能,從硬體控制、restful api的設計到http伺服器的實現。

2. 閘道器模式 (gateway integration pattern)

如果裝置的資源受限,或者不能直接接入網際網路(比如僅僅支援藍芽、zigbee),它們可以通過接入功能強大的閘道器(gateway)來實現通過web訪問;閘道器將其他型別的協議轉換成統一的對外介面(如將裝置的coap轉換為http提供給使用者),同時還可以提供安全認證、整合、臨時資料儲存、對裝置的語義描述等功能。開源的閘道器專案有open hab [2],此外很多大廠商也有自己的閘道器來支援自己的裝置。

3. 雲模式 (cloud integration pattern)

雲模式可以看做閘道器模式的擴充套件,只不過閘道器在雲端,提供協議的轉換、資料處理等雲服務,最大的特點在於可以通過外網訪問各種裝置。目前已經出現了各種提供物聯網雲服務的平台,如aws、阿里、微軟等巨頭,還有專門的平台如xively、機智雲等,百家爭鳴,但是他們大都採用類似下圖的結構,通過mqtt協議來管理各種裝置,雲端有虛擬裝置來儲存裝置狀態,儲存管理裝置產生的資料,使用秘密的api key通過rest api來傳送管理指令等。

4.總結

附錄:

[1] building the web of things: with examples in node.js and raspberry pi

[2]

[3].國外各種平台彙總,有上百種

[4] 一部分平台的稍微詳細的總結介紹

[5] 很多iot的開源專案,其中alljoyn提供了聯通框架,或許值得額外關注

[6]

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