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對物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的最新研究表明，物聯(lián)網(wǎng)專用協(xié)議越來越受歡迎。2022 年，“易用性”和“可靠性”成為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議最重要的要求。
為什么重要
更好地理解該主題的復(fù)雜性可以幫助開發(fā)出更用戶友好的產(chǎn)品。
了解設(shè)備之間的通信方式可以建立或打破項目的連接設(shè)置。
目前，全球活躍物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量為122億，這就是物聯(lián)網(wǎng)的力量所在。無數(shù)相互連接的設(shè)備相互通信并產(chǎn)生有意義的數(shù)據(jù)。但是僅僅連接還不足以讓設(shè)備進(jìn)行通信。他們需要說同樣的“語言”。這就是物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的用武之地。
協(xié)議是一組規(guī)則，可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中實現(xiàn)不同機(jī)器/設(shè)備的有效通信（即數(shù)據(jù)交換）。這個概念類似于我們用來交流的語言。如果兩個人不說同一種語言，他們之間的交流就不會有效。沒有這些協(xié)議，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島。
在2022 年物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議采用報告中， IoT Analytics對 200 名高級決策者的物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)置進(jìn)行了調(diào)查。
以下是報告中的五個要點，描繪了 2022 年物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的前景。
1. 沒有萬能的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
今天沒有無可爭議的標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。這就是這個話題的復(fù)雜性之處。73%的調(diào)查對象指出，管理各種數(shù)據(jù)格式和協(xié)議阻礙了他們擴(kuò)展項目，這一點也很明顯。物聯(lián)網(wǎng)市場，作為一個整體，是碎片化的，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議也不例外。沒有全球性的標(biāo)準(zhǔn)，某些協(xié)議主導(dǎo)著特定的行業(yè)，例如，CAN是車輛組件通信的主要協(xié)議，DNP3最常用于公用事業(yè)，HART是過程工業(yè)中使用的主流協(xié)議。
盡管如此，對于大多數(shù)項目，一般來說，與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的項目，協(xié)議的選擇可以建立或破壞一個適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，許多需求應(yīng)該被考慮。例如，MQTT和NB-IoT (LPWAN標(biāo)準(zhǔn))是兼容的，可以在穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中無缺陷地協(xié)同工作。然而，如果再加上糟糕的接收環(huán)境，問題就來了。這些設(shè)備是電池供電的嗎？傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量有多大？網(wǎng)絡(luò)是否穩(wěn)定？是否需要消息具有優(yōu)先級？這些只是在做出決定之前需要回答的一些問題。放大后，人們可以識別出一個完整的“生態(tài)系統(tǒng)”，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是其中的一部分。
從下圖中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的前景可能非常令人生畏。它涉及需要相互兼容的多個層。通信協(xié)議層（例如，連接性、鏈路、傳輸、會話）僅構(gòu)成景觀的基礎(chǔ)。在它們之上，是數(shù)據(jù)處理（例如，Kafka、RapidMQ）、存儲（例如，MongoDB），最后是相應(yīng)的應(yīng)用（例如，機(jī)器視覺、資產(chǎn)管理）。
更復(fù)雜的是，特定設(shè)備可能只支持專有協(xié)議。這些是由單個組織或個人創(chuàng)建和擁有的協(xié)議，通常使它們與其他標(biāo)準(zhǔn)硬件不兼容。如果是這種情況，則需要協(xié)議轉(zhuǎn)換器。所有這些不同的部分都需要以正確的方式設(shè)置并配置為功能性、高效的連接設(shè)置。因此，當(dāng)被問及他們的連接設(shè)置時，大多數(shù)受訪者將互操作性作為一個痛點。
2. 物聯(lián)網(wǎng)專用協(xié)議的采用率越來越高
根據(jù)IoT Analytics的研究，使用專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置而設(shè)計的協(xié)議的連接份額預(yù)計將在未來兩年內(nèi)增加11%。MQTT和CoAP是引領(lǐng)這種增長的協(xié)議。二者都完全符合物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的要求。它們屬于輕量級(低能耗對電池供電的設(shè)備至關(guān)重要)和低成本(更小的消息大小)，可以在有損網(wǎng)絡(luò)中工作(許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如傳感器可以成為遠(yuǎn)程設(shè)置的一部分)。對于資產(chǎn)/設(shè)備到中間件之間的連接，MQTT的連接份額預(yù)計在此期間將增加29%。
然而，在中間件和應(yīng)用之間，CoAP是物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議預(yù)計增長最快的，在這兩年內(nèi)增長了30%。這里還應(yīng)該提到AMQP作為另一個必要的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議正在上升，顯示了兩種連接類型的總體增長。
3. 軟件對于管理物聯(lián)網(wǎng)連接變得越來越重要
物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的興起增加了軟件作為連接設(shè)置一部分的重要性。10 到 15 年前，連接環(huán)境要簡單得多。大多數(shù)項目都是在本地壓縮的（包括分析和可視化）。與此同時，出現(xiàn)了新的軟件來管理這種連接。物聯(lián)網(wǎng)平臺、代理、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和其他此類中間件等工具是完成連接難題的部分。
正如預(yù)期的那樣，在物聯(lián)網(wǎng)平臺方面，大多數(shù)受訪者都在利用 Microsoft Azure IoT 和 AWS IoT。關(guān)于代理和協(xié)議轉(zhuǎn)換器，前景更加多樣化，多家公司成為焦點。例如，HiveMQ 和 ActiveMQ 是兩個流行的代理，PTC Kepware 和 Matrikon 是最常用的協(xié)議轉(zhuǎn)換器之一。
4. 選擇新協(xié)議時，“易用性”和“可靠性”是最重要的
為每個項目的需求找到正確的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議至關(guān)重要。例如，MQTT 更集中，更適合低帶寬、遠(yuǎn)程位置連接。相比之下，DDS 是去中心化的，更通用，并且可以容納高性能網(wǎng)絡(luò)。因此，有必要比較潛在的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議及其屬性。
根據(jù) IoT Analytics 的研究，協(xié)議的易用性是最有影響力的因素。根據(jù)受訪者反饋，這是 20 多個特征列表中最關(guān)鍵的特征。不同的行業(yè)、地區(qū)和企業(yè)規(guī)模對每個協(xié)議特征賦予不同的價值；因此，可以發(fā)現(xiàn)許多模式。例如，與其他協(xié)議的互操作性和可擴(kuò)展性對于大公司來說更為重要，而 DevOps 的易用性對于中小型公司更為關(guān)鍵。
5. 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的決策已成為多方利益相關(guān)者的活動
這些特征會影響決策過程，并且可以使規(guī)模有利于特定協(xié)議。決策者必須對它們進(jìn)行詳細(xì)評估。88% 的受訪者表示，董事會和執(zhí)行管理層擁有最終決定權(quán)。這一事實凸顯了這一決定對企業(yè)的重要性。然而，他們并不孤單。決定物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是一項艱巨的任務(wù)，涉及許多利益相關(guān)者。
根據(jù)IoT Analytics的研究結(jié)果，包括 IT/技術(shù)和財務(wù)部門在內(nèi)的六個部門參與了該決策程序。當(dāng)查看單獨的區(qū)域時，可以突出顯示明顯的差異。北美企業(yè)似乎有一個更具協(xié)作性的戰(zhàn)略，因為受訪者不愿將一個不同的部門作為決策者。相反，
這些特征會影響決策過程，并可能使天平向有利于特定協(xié)議的方向傾斜。決策者必須對它們進(jìn)行詳細(xì)的評估。88%的受訪者認(rèn)為，董事會/執(zhí)行管理層擁有最終決策權(quán)。這個事實強調(diào)了這個決定對企業(yè)的重要性。然而，他們并不孤單。決定物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是一項艱巨的任務(wù)，涉及許多利益相關(guān)方。
根據(jù)IoT Analytics的研究結(jié)果，有六個部門參與了這個過程，包括IT/技術(shù)和財務(wù)部門。當(dāng)觀察不同的區(qū)域時，可以突出顯示出明顯的差異。北美企業(yè)似乎有更多的合作策略，因為受訪者不太愿意將一個單獨的部門作為決策者。相反，94%的歐洲受訪者指出，董事會/執(zhí)行管理層是新的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的決策者。
總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)的興起帶來了設(shè)備之間通信方式的根本變化，隨著連接設(shè)備數(shù)量的增加，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的采用和重要性只會增加。采用者有責(zé)任做好計劃并決定最合適的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，以防止發(fā)生不需要的數(shù)字巴比倫。
