常见物联网传输协议

叫我大白羊
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主要收集一下工作中物联网方向的传输协议

物联网（IoT）涉及到大量设备之间的通信和数据传输，因此有许多传输协议用于在设备、传感器和云服务之间进行通信。以下是一些常见的物联网相关传输协议：

  1. MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）： 轻量级、开放式、基于发布/订阅的消息协议，适用于低带宽、高延迟或不稳定网络环境。常用于传感器和设备之间的实时通信。
  2. CoAP（Constrained Application Protocol）： 专为受限环境（例如物联网设备）设计的应用层协议，适用于低功耗、低带宽设备。通常用于RESTful风格的通信。
  3. AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）： 高级消息队列协议，设计用于在分布式系统中进行高效、可靠的消息传递。适用于异构系统和复杂的消息交换场景。
  4. HTTP/HTTPS（Hypertext Transfer Protocol / Secure）： 传统的应用层协议，适用于通过互联网进行通信。在物联网中，HTTPS更常用，提供安全的通信通道。
  5. DDS（Data Distribution Service）： 面向实时系统的开放标准，用于在分布式系统中进行实时数据交换。适用于需要高性能和可扩展性的应用场景。
  6. WebSockets： 一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，通常用于实时应用程序，如实时数据推送。
  7. LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）： 用于长距离、低功耗的广域物联网通信的协议。适用于需要广域覆盖和长电池寿命的应用。
  8. Sigfox： 一种低功耗广域物联网通信技术，适用于低带宽、低功耗、低成本的应用场景。
  9. Thread： 一种IPv6基础的低功耗、自组织的无线网络协议，适用于智能家居和物联网设备。
  10. AMT（Automatic Mutual Exclusion）： 一种用于IoT的通信协议，支持设备之间的直接通信，降低了对中心服务器的依赖。

1、网络中进程之间如何通信？

本地的进程间通信（IPC）有很多种方式，但可以总结为下面4类：

消息传递（管道、FIFO、消息队列）
同步（互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量）
共享内存（匿名的和具名的）
远程过程调用（Solaris门和Sun RPC）

2、什么是Socket？

我们已经知道网络中的进程是通过socket来通信的，那什么是socket呢？socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。我的理解就是Socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭），这些函数我们在后面进行介绍。

3、我所使用过的

1，Socket接口:

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面。

什么是TCP/IP、UDP？

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。

image.png

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。 image.png

2、netty

--以后估计都是使用这个框架，我会单独写个专题的，附赠两个学习网址 cloud.tencent.com/developer/a… blog.csdn.net/qq_35190492…

image.png

3、MQTT+EMQX搭配

贴一张最近的代码

屏幕截图 2023-11-22 155937.png

4、Socket+Kafka搭配

老规矩还是贴一张写的代码图

image.png

4、TCP 的三次握手的过程：

  1. 第一步 - 客户端发送连接请求：

    • 客户端向服务端发送一个带有 SYN（同步）标志的数据包，表示客户端想要建立连接。
    • 客户端选择一个初始序列号（ISN），用于后续的数据传输。

  2. 第二步 - 服务端确认连接请求：

    • 服务端接收到客户端的连接请求后，向客户端发送一个带有 SYN 和 ACK（确认）标志的数据包，表示服务端收到了客户端的连接请求，并同意建立连接。
    • 服务端也选择一个初始序列号，用于服务端向客户端发送数据。

  3. 第三步 - 客户端确认服务端的响应：

    • 客户端接收到服务端的确认后，向服务端发送一个带有 ACK 标志的数据包，表示客户端确认了服务端的响应。
    • 此时，TCP 连接已建立，客户端和服务端都可以开始通过这个连接进行数据传输。

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