物联网核心组成解析：物联设备、网关与云端的协同工作原理

物联网的核心组件是物联网设备、网关和云。物联网设备分为两类。一是天然支持TCP/IP，可以直接接入物联网，比如wifi、GPRS/3G/4G（当然还有即将推出的5G）等设备；另一种是因为不支持IP协议，需要网关（协议转换）才能接入物联网，比如Zigbee、蓝牙等设备。对于蓝牙设备来说，手机实际上就是一个网关。

Internet有两种通信模式：B/S和C/S。在移动互联网领域，APP以客户端的角色与服务器进行C/S模式的通信；

HTTP==超文本传输​​协议。主要用于网络浏览器。它运行在客户端/服务器模型上，服务器响应任何客户端请求。由于网页可能会加载大量内容，因此该协议有必要构建在 TCP/IP 堆栈之上。

浏览器使用HTML文本标记语言，即浏览器通过HTTP协议向服务器发起请求（请求内容包括URL，也就是我们常说的网站地址），服务器发送对应的HTML内容通过 HTTP 协议将 URL 作为响应返回给浏览器。

设备端：设备端上线或者访问服务器参数等内容时，需要模拟HTTP协议（C语言）向服务器发起请求。请求格式一般不使用HTML，而是使用更简单的XML或JSON协议格式。

云到设备推送：云端使用HttpServlet（即使用http协议的servlet）响应设备的HTTP请求，并回复XML或JSON格式的消息。

Websocket是HTML5支持的新协议，可以真正支持浏览器和服务器之间的双向通信。 Tomcat7及以上版本也支持Websocket API。

MQTT：MQ Telemetry Transport（简称MQTT）是一种面向物联网应用的轻量级连接协议。它使用基于TCP/IP网络连接的发布/订阅方法来传输数据。其设计理念开放、简单、轻量、易于实现，这也使其成为物联网开发的理想平台。 MQTT 由两部分组成：代理和客户端。客户端可以访问或修改设备的数据，代理保存并传递数据。

MQTT 使用发布/订阅消息传递模型。客户端可以在某个主题下向代理发布特定的参数数据。对此主题感兴趣的其他客户可以订阅该主题并接收定期更新。

MQTT 提供优质服务。从物联网的角度来看，其本质是消息的优先级。无论如何，重要的消息都可以传送到目的地，因此有了服务质量（QoS），虽然传输速度会慢一些，但送达是有保证的。动态数据源优先考虑速度而不是效率，但分配的 QoS 较低，更像是 UDP 等“即发即弃”事件。

在主题下，如果最后收到的消息被发送到订阅者的订阅链，MQTT 可以保留该消息。这允许订阅者在现有的客户端和代理网络内异步连接。这还提供了检查冗余和数据丢失的工具。

MQTT 客户端有一个名为 Last Will a and Testament 的属性。此属性允许客户端在发生意外中断时向代理发送通知。这种快速反馈有助于无线传感器网络自动再生，同时检测和修复丢失的节点和异常值，最终确保无线传感器网络中数据流的完美循环。

MQTT 具有三种角色，包括服务器代理、订阅者和发布者。

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CoAP是一种基于REST模型的网络传输协议。主要用于轻量级M2M通信。由于物联网中很多设备都是资源受限的，即只有少量的内存空间和有限的计算能力，传统的HTTP协议应用太大，不适合物联网，CoAP应运而生。存在。

在用户可见性方面，CoAP模拟了HTTP协议，从这个角度来看，读取传感器数据本质上就像发出HTTP请求一样。

CoAP 更有趣的功能之一是能够发现网络中的节点。这对于低功耗无线传感器网络的自主和自愈设计非常有用。对于无线传感器网络的可扩展性问题，CoAP协议可以用来发现节点的普遍冗余性。

CoAP 构建在 UDP 堆栈上，这是与 HTTP 或 MQTT 相比的主要区别。它更快更好地进行资源优化，而不是资源密集型。

然而，当CoAP协议下QoS因素不变时，CoAP比HTTP/MQTT更不可靠。但4字节头文件对于环境监测传感器网络等连续流系统来说是一个不错的选择。