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物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)協(xié)議MQTT 和 Modbus：用于短距離設(shè)備連接的本地協(xié)議 Modbus 以及支持物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全局通信的可擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議“消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸 (MQTT)，兩種網(wǎng)關(guān)協(xié)議有什么區(qū)別。
自1979年首次出現(xiàn)至今， Modbus 已經(jīng)演變?yōu)橐惶兹娴闹С侄喾N物理鏈接的協(xié)議集(如 RS-485)。 Modbus 的核心是一個(gè)串行通信協(xié)議，采用主從模式。 主機(jī)向從機(jī)發(fā)送請(qǐng)求，從機(jī)予以回復(fù)。 在標(biāo)準(zhǔn) Modbus 網(wǎng)絡(luò)中，有一臺(tái)主機(jī)以及最多 247 臺(tái)從機(jī)(但是，如果采用 2 字節(jié)尋址，則可顯著提高這一界限)。
借助 RS-485，主從機(jī)之間的通信發(fā)生在指示功能碼的幀中。 該功能碼可識(shí)別要操作的功能，如讀取獨(dú)立輸入;讀取先進(jìn)先出隊(duì)列;或執(zhí)行診斷函數(shù)。 然后，從機(jī)根據(jù)收到的功能碼進(jìn)行響應(yīng)，該響應(yīng)較為簡(jiǎn)單，由一組字節(jié)指示。 因此，從機(jī)可以是智能設(shè)備，也可以是只有一個(gè)傳感器的簡(jiǎn)單設(shè)備。
從該描述中，您可以看到 Modbus 協(xié)議非常簡(jiǎn)單，但是其作為協(xié)議的開(kāi)放性使其成為整個(gè)行業(yè)或 SCADA 系統(tǒng)的實(shí)際通信協(xié)議。
消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸
MQTT 是一個(gè)開(kāi)放的輕量級(jí)機(jī)器對(duì)機(jī)器協(xié)議，專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)交互設(shè)計(jì)。 MQTT 網(wǎng)絡(luò)包含一個(gè) MQTT 經(jīng)紀(jì)人 (broker)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào) MQTT 代理之間的交互。 代理是發(fā)布器，負(fù)責(zé)發(fā)布供用戶(hù)使用的信息。
MQTT 的要求非常少，因?yàn)樗鼘?zhuān)為資源有限的嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)。 除了占地空間少之外，MQTT還可提供出色的通信高效性(即使通過(guò)低帶寬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信)和非常少的開(kāi)銷(xiāo)(較之 HTTP 等協(xié)議)。 在 3G 網(wǎng)絡(luò)中，MQTT 的吞吐量速度是使用 HTTP 的表述性狀態(tài)轉(zhuǎn)移 (REST) 的 93 倍。
MQTT 可使用最少的方法指示要在特定主題上實(shí)施的操作，進(jìn)而實(shí)施發(fā)布/訂閱模式。 代理先連接到經(jīng)紀(jì)人，然后再發(fā)布或訂閱主題。 完成后，代理將從經(jīng)紀(jì)人上斷開(kāi)連接。 MQTT 方法定義：
連接 – 建立與 MQTT 經(jīng)紀(jì)人之間的連接。
斷開(kāi)連接 – 斷開(kāi)與 MQTT 經(jīng)紀(jì)人之間的連接。
發(fā)布 – 在 MQTT 經(jīng)紀(jì)人上發(fā)布主題。
訂閱 – 從 MQTT 經(jīng)紀(jì)人上訂閱主題。
退訂 – 從 MQTT 經(jīng)紀(jì)人上退訂主題。
服務(wù)質(zhì)量：
MQTT 允許定義服務(wù)質(zhì)量 (QoS)。 MQTT 中有三個(gè)等級(jí)的 QoS：
QoS 0。 該等級(jí)表示“最多一次”交付(最佳狀況)。 消息不會(huì)得到確認(rèn)，因而，這是一種一勞永與的方法。
QoS 1。 該等級(jí)表示“至少一次”交付。 用戶(hù)可能不止一次獲得消息，但是允許收到的人確認(rèn)已經(jīng)收到。
QoS 2。 最慢但是最有保障的服務(wù)質(zhì)量等級(jí)即為等級(jí) 2。 QoS 2 表示“只有一次”，并包含四個(gè)階段的交付握手。 該等級(jí)最慢，但是最安全。
您選擇的 QoS 等級(jí)將取決于數(shù)據(jù)及其交付的重要性。
MQTT 和 Modbus 能夠互相補(bǔ)充提高物聯(lián)網(wǎng)的性能。 使用 Modbus 作為本地接口來(lái)管理設(shè)備，使用 MQTT 作為全局協(xié)議來(lái)擴(kuò)展設(shè)備的范圍，二者都起到了重要的作用。
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