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物聯(lián)網(wǎng)的興起帶來(lái)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(huì)增加。
對(duì)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(lái)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(kāi)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(xiàng)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(wú)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(shuō)同樣的“語(yǔ)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(shí)現(xiàn)不同機(jī)器/設(shè)備的有效通信(即數(shù)據(jù)交換)。這個(gè)概念類似于我們用來(lái)交流的語(yǔ)言。如果兩個(gè)人不說(shuō)同一種語(yǔ)言，他們之間的交流就不會(huì)有效。沒(méi)有這些協(xié)議，就會(huì)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(bào)告中， IoT Analytics 對(duì) 200 名高級(jí)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(bào)告中的五個(gè)要點(diǎn)，描繪了 2022 年物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的前景。
1. 沒(méi)有萬(wàn)能的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
今天沒(méi)有無(wú)可爭(zhēng)議的標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。這就是這個(gè)話題的復(fù)雜性之處。73%的調(diào)查對(duì)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(xiàng)目，這一點(diǎn)也很明顯。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，作為一個(gè)整體，是碎片化的，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議也不例外。沒(méi)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(guò)程工業(yè)中使用的主流協(xié)議。
盡管如此，對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目，一般來(lái)說(shuō)，與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的項(xiàng)目，協(xié)議的選擇可以建立或破壞一個(gè)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(wú)缺陷地協(xié)同工作。然而，如果再加上糟糕的接收環(huán)境，問(wèn)題就來(lái)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(jí)？這些只是在做出決定之前需要回答的一些問(wèn)題。放大后，人們可以識(shí)別出一個(gè)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(gè)層。通信協(xié)議層(例如，連接性、鏈路、傳輸、會(huì)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(chǔ)(例如，MongoDB)，最后是相應(yīng)的應(yīng)用(例如，機(jī)器視覺(jué)、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(gè)組織或個(gè)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(wèn)及他們的連接設(shè)置時(shí)，大多數(shù)受訪者將互操作性作為一個(gè)痛點(diǎn)。
2. 物聯(lián)網(wǎng)專用協(xié)議的采用率越來(lái)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(jì)的協(xié)議的連接份額預(yù)計(jì)將在未來(lái)兩年內(nèi)增加11%。MQTT和CoAP是引領(lǐng)這種增長(zhǎng)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(jí)(低能耗對(duì)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(duì)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(jì)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(jì)增長(zhǎng)最快的，在這兩年內(nèi)增長(zhǎng)了30%。這里還應(yīng)該提到AMQP作為另一個(gè)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(zhǎng)。
3. 軟件對(duì)于管理物聯(lián)網(wǎng)連接變得越來(lái)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(jiǎn)單得多。大多數(shù)項(xiàng)目都是在本地壓縮的(包括分析和可視化)。與此同時(shí)，出現(xiàn)了新的軟件來(lái)管理這種連接。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、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(tái)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(diǎn)。例如，HiveMQ 和 ActiveMQ 是兩個(gè)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(shí)，“易用性”和“可靠性”是最重要的
為每個(gè)項(xiàng)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(gè)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(duì)每個(gè)協(xié)議特征賦予不同的價(jià)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(duì)于大公司來(lái)說(shuō)更為重要，而 DevOps 的易用性對(duì)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(dòng)
這些特征會(huì)影響決策過(guò)程，并且可以使規(guī)模有利于特定協(xié)議。決策者必須對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估。88% 的受訪者表示，董事會(huì)和執(zhí)行管理層擁有最終決定權(quán)。這一事實(shí)凸顯了這一決定對(duì)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(xiàng)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(cái)務(wù)部門在內(nèi)的六個(gè)部門參與了該決策程序。當(dāng)查看單獨(dú)的區(qū)域時(shí)，可以突出顯示明顯的差異。北美企業(yè)似乎有一個(gè)更具協(xié)作性的戰(zhàn)略，因?yàn)槭茉L者不愿將一個(gè)不同的部門作為決策者。相反，這些特征會(huì)影響決策過(guò)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(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估。88%的受訪者認(rèn)為，董事會(huì)/執(zhí)行管理層擁有最終決策權(quán)。這個(gè)事實(shí)強(qiáng)調(diào)了這個(gè)決定對(duì)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(xiàng)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(gè)部門參與了這個(gè)過(guò)程，包括IT/技術(shù)和財(cái)務(wù)部門。當(dāng)觀察不同的區(qū)域時(shí)，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?yàn)槭茉L者不太愿意將一個(gè)單獨(dú)的部門作為決策者。相反，94%的歐洲受訪者指出，董事會(huì)/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(lái)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(huì)增加。采用者有責(zé)任做好計(jì)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。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號(hào)
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