TCP

传输控制协议(TCP,Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793。

UDP

UDP 是User Datagram Protocol的简称, 中文名是用户数据报协议,是OSI(Open System Interconnection,开放式系统互联) 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

TCP与UDP区别

WebSocket

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。

WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。

HTTP

HTTP 就是请求 - 响应模式的的代表。HTTP/2 协议还引入了异步请求 - 响应模式,客户端可以对请求设置不同的优先级,服务器可以根据优先级决定先响应哪个请求。
虽然HTTP 协议的报文格式非常重,光是报文头就能达到 KB 大小,不太适合资源有限的嵌入式设备。但在一些计算资源和网络资源都比较充足的物联网设备上,HTTP 协议仍然是一个可选项。而且它和现有的 Web 系统兼容,可以利用已有的 Web 服务器资源。

MQTT

MQTT协议(Message Queue Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议)是IBM的Andy Stanford-Clark和Arcom的Arlen Nipper于1999年为了一个通过卫星网络连接输油管道的项目开发的。

MQTT协议可以为大量的低功率、工作网络环境不可靠的物联网设备提供通信保障。随着多年的发展,MQTT协议的重点不再只是嵌入式系统,而是更广泛的物联网世界。

MQTT协议特性

  • 基于TCP协议的应用层协议
  • 采用C/S架构
  • 使用订阅/发布模式,将消息的发送方和接受方解耦
  • 提供3种消息的QoS(Quality of Service):至多一次、最少一次、只有一次
  • 收发消息都是异步的,发送方不需要等待接收方应答

MQTT协议的架构组成

由Broker和连接到Broker的多个Client组成

CoAP

CoAP(Constrained Application Protocol)协议是一种运行在资源比较紧张的设备上的协议。CoAP协议通常也是运行在UDP协议上的。

CoAP协议设计得非常小巧,最小的数据包只有4个字节。CoAP协议采用C/S架构,使用类似于HTTP协议的请求-响应的交互模式。

CoAP提供一种观察模式,观察者可以通过OBSERVE指令向CoAP服务器指明观察的实体对象。当实体对象的状态发生变化时,观察者就可以收到实体对象的最新状态,类似于MQTT协议中的订阅功能。

LwM2M

LwM2M( Lightweight Machine-To-Machine )协议是由Open Mobile Alliance(OMA)定义的一套适用于物联网的轻量级协议。它使用RESTful接口,提供设备的接入、管理和通信功能,也适用于资源比较紧张的设备。

LwM2M 协议定义在 CoAP 协议之上,不过它在消息传输的基础上更进一步。因为它基于 IPSO (IP-base Smart Object)对设备模型进行了标准化,提供了一组轻量级设备管理和交互接口协议。

MODBUS

Modbus是一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气 Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

Modbus协议是OSI模型的第七层的应用层通讯协议,定义了不同类型设备间交换信息方式,以及信息的格式。

Modbus的工作方式是请求/应答,每次通讯都是主站先发送指令,可以是广播,或是向特定从站的单播,从站响应指令,并按要求应答,或者报告异常。当主站不发送请求时,从站不会自己发出数据,从站和从站之间不能直接通讯。

特点

  • 公开发表并且无版权要求
  • 易于部署和维护
  • 对供应商来说,修改移动本地的比特或字节没有很多限制

区别

对于不同类型的网络,Modbus的第7层实现是一样的,区别在于下层的实现方式,常见的有TCP/IP和串行通讯两种。

Modbus TCP基于以太网和TCP/IP协议,Modbus RTU和Modbus ASCII则是使用异步串行传输(通常是RS-232/422/485)。

文档更新时间: 2022-09-19 10:58   作者:管理员