基于ZeroMQ的物联网极速消息通信系统研究与实现文献综述
2020-04-26 11:54:20
1990年,施乐公司推出了网络可乐贩售机,这是有记载的最早的物联网应用实践;1995年,大家熟知的前世界首富比尔#8226;盖茨先生在《未来之路》一书中提到了物联网理念,虽然在当时限于传感器、无线网络等硬件设备条件不足,未能得到足够的重视,但这一理念已渐渐开始得到人们的认同和研究;1999年,“物联网”这一名词由美国麻省理工学院的Kevin Ashton教授在研究RFID(射频识别技术)时提出。自此,物联网时代渐渐到来。
什么是物联网?由于物联网应用领域极为广泛,不同领域的研究者们对其理解也不尽相同,业界还未有一个标准的物联网定义。根据工业和信息化部电信研究院于2011年发布的《物联网白皮书》以及国际电信联盟远程通信标准化组织第13研究组所作出的定义,我们可以大致将物联网定义为“物物相连的网络”,其核心与基础仍旧基于现有的互联网,但其用户末端延伸到了物品与物品之间,人与物品之间,对互联网做了极大的扩展。
早期物联网的只是把设备用一根根信号线连接以实现通信;而后近距离无线传输技术得到了发展,物联网也因此出现了组网方式;现如今,互联网得到大力发展,GPRS,3G/4G空中移动网也得到了普及,越来越多的设备、传感器等也接入了物联网中,而随着大数据、云计算、工业4.0等新理念的提出,可以预感到,我们将从IT时代逐渐进入DT-AI时代。新的时代对物联网也提出了更高的要求,传统的TCP/IP协议渐渐暴露出其在无处不在的大量数据访问情境下的弊端,渐渐不能满足未来物联网对M2M,P2M通信作出的灵活性、高效性、跨平台兼容性等方面的要求。
针对TCP的种种弊端,国内外各专家团队也展开了研究,试着构建一个可复用的消息传递系统。目前,比较主流的M2M通信协议和API库有:
· MQTT:一种简单且轻量级的消息传递协议,专为资源受限设备和低带宽,高延迟网络提供低可靠性需求。
· CoAP: 一种专用网络传输协议,适用于基于物联网的受限节点和受限网络。
· DDS:一种特定的M2M中间件,可在机器之间提供可扩展,实时,可靠,高性能和可互操作的数据交换。
· XMPP:基于XML(可扩展标记语言)的面向消息的中间件的通信协议,可以在任何两个或多个网络实体之间近乎实时地交换结构化且可扩展的数据。
· AMQP:面向消息中间件的开放标准应用层协议。 AMQP的定义特征是消息定向,排队,路由,可靠性和安全性。
· ZMQ:一种高性能的异步消息库,旨在用于分布式应用程序或并发应用程序。它提供了一个没有专用消息代理的消息队列,类似于用于进程间通信(IPC)的伯克利套接字。