由于不可預(yù)測的成本使資產(chǎn)負(fù)債表傾斜,許多物聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))項(xiàng)目都失敗了。這背后的一個主要因素,也是每臺設(shè)備成本的最大貢獻(xiàn)者之一,只是歸結(jié)為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。通過選擇設(shè)備和應(yīng)用程序之間的有效通信方式,可以減輕這種成本。MQTT-SN(用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的 MQTT)是物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的優(yōu)化版本。MQTT(消息查詢遙測傳輸)專為在大型低功耗物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中高效運(yùn)行而設(shè)計。
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,總體運(yùn)營成本也在增加。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(xiàng)目的定義階段沒有解決這個問題,可能會失控,隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,進(jìn)一步導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)和功耗成本。
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,甚至新的創(chuàng)收方式。許多企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這些好處,因此增長趨勢將持續(xù)下去。Gartner 預(yù)測,到 2020 年,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總安裝量將達(dá)到 204 億臺左右,端點(diǎn)和服務(wù)的總支出將達(dá)到 3.4 萬億美元。
雖然物聯(lián)網(wǎng)的好處可能很明顯,但與其部署和后續(xù)運(yùn)營相關(guān)的成本卻不能這么說。每個部署的設(shè)備都會帶來大量成本;其中一些是相對可預(yù)測的,例如硬件本身的成本。在運(yùn)營成本方面,看似可以忽略不計的因素,例如傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和在此過程中使用的電量,在擴(kuò)展到數(shù)百甚至數(shù)千臺設(shè)備時可能會成為主要問題。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)日益復(fù)雜和分散,進(jìn)一步加劇了這些問題。無論是什么應(yīng)用程序,都有許多不同的方法可以從設(shè)備收集數(shù)據(jù)并將指令推送到設(shè)備,每種方法都會帶來不同的挑戰(zhàn),從而帶來不同的成本。
大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)面臨的最大成本之一是數(shù)據(jù)傳輸本身的成本。隨著成千上萬的設(shè)備每年產(chǎn)生數(shù)百萬條消息,看似很小的每條消息的成本很快就會增加。這也與用于傳輸數(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。
減少每臺設(shè)備的成本和總運(yùn)營成本可以通過減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量來實(shí)現(xiàn)。這可以通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理數(shù)據(jù)并僅在需要時傳輸數(shù)據(jù)來部分解決。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)的情況下。
解決數(shù)據(jù)問題的另一種方法是選擇一種固有地產(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,并且根據(jù)應(yīng)用程序,它們的適用性會有所不同。例如,流行的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,如 DDS(數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù))和 XMPP(可擴(kuò)展消息傳遞和存在協(xié)議),可能適合發(fā)送處理能力和數(shù)據(jù)豐富的大量數(shù)據(jù),但由于消息量大且處理量大,它們遠(yuǎn)非用于許多大規(guī)模部署的理想選擇。
MQTT 是一種輕量級的機(jī)器對機(jī)器 (M2M) 消息傳遞協(xié)議,由于代碼占用空間非常小,消息大小非常小,因此非常適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò),尤其是在網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的情況下。MQTT 還可以幫助減少技術(shù)層和集成。它通過消除在不同組件之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的要求以及消除使用第三方中間件在設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)平臺之間進(jìn)行通信的需要來做到這一點(diǎn)。
MQTT-SN 是 MQTT 的變體,專為考慮規(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)傳輸和功耗方面的效率。增加的效率包括縮短主題 ID,通過將主題 ID 從字符串轉(zhuǎn)換為兩字節(jié)別名來減少主題 ID 的大小,從而減少消息大小。較小的主題 ID 可以通過添加的“注冊”功能來實(shí)現(xiàn),該功能允許客戶端向網(wǎng)關(guān)注冊別名以用于轉(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(shí)體無需注冊就已經(jīng)知道該 ID,從而減少了額外控制消息傳遞的需要。
如果您正在考慮一個主要的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,那么請考慮 MQTT。它非常適合在物聯(lián)網(wǎng)中使用,因?yàn)樗亲畛S玫膮f(xié)議之一(被一些最大的平臺使用,例如 IBM Watson IoT 和 Microsoft Azure)并且使用 MQTT 的設(shè)備很可能很容易與您現(xiàn)有的同步系統(tǒng)。
審核編輯:郭婷
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