物聯(lián)網(wǎng)分析：關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的5件事

　　全球領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、人工智能、云計(jì)算、邊緣和工業(yè)4.0市場(chǎng)洞察和戰(zhàn)略商業(yè)智能提供商IoT Analytics發(fā)布了一份110頁(yè)的報(bào)告，題為《2022年物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議采用報(bào)告》。該報(bào)告詳細(xì)介紹了物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議在智能運(yùn)營(yíng)和互聯(lián)產(chǎn)品背景下的使用情況。

　　以下文章重點(diǎn)介紹了“2022年物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議采用”研究的一些關(guān)鍵見(jiàn)解。

　　關(guān)鍵見(jiàn)解：

　　對(duì)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的最新研究表明，專用于物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議越來(lái)越受歡迎。在2022年，“易用性”和“可靠性”是最重要的協(xié)議要求。

　　主要引用：

　　IoT Analytics 首席執(zhí)行官 Knud Lasse Lueth 說(shuō)：“現(xiàn)在可以確定的是，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)將有很多，而不是一個(gè)。我們的研究表明，這一領(lǐng)域正在緩慢而穩(wěn)定地轉(zhuǎn)向更現(xiàn)代的協(xié)議，如 MQTT 或 OPC-UA，但這些協(xié)議要主導(dǎo)這一領(lǐng)域還需要很長(zhǎng)時(shí)間。”IoT Analytics 分析師 Dimitris Paraskevopoulos 補(bǔ)充道：

　　“10 到 15 年前，當(dāng)項(xiàng)目大多集中在本地時(shí)，連接環(huán)境要簡(jiǎn)單得多。如今，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的興起增加了軟件作為連接設(shè)置的一部分的重要性，而物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和代理等中間件在此類努力中變得司空見(jiàn)慣。”

　　目前全球有 122 億活躍的物聯(lián)網(wǎng)連接。物聯(lián)網(wǎng)的力量就在于此。無(wú)數(shù)互連的設(shè)備相互通信并產(chǎn)生有意義的數(shù)據(jù)。但是連接并不足以讓設(shè)備進(jìn)行通信。他們需要說(shuō)相同的“語(yǔ)言”。這就是物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的用武之地。

　　協(xié)議是一組規(guī)則，可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器/設(shè)備的有效通信(即數(shù)據(jù)交換)。這個(gè)概念類似于我們用來(lái)交流的語(yǔ)言。如果兩個(gè)人不說(shuō)同一種語(yǔ)言，他們之間的交流就不會(huì)有效。沒(méi)有這些協(xié)議，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)字巴比倫。

　　在《2022年物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議采用報(bào)告》中，物聯(lián)網(wǎng)分析調(diào)查了200名高級(jí)決策者的物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)置。

　　以下是報(bào)告中的五個(gè)要點(diǎn)，描繪了 2022 年物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的前景。

　　1. 沒(méi)有萬(wàn)能的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

　　今天沒(méi)有無(wú)可爭(zhēng)議的標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。這就是主題的復(fù)雜性開(kāi)始的地方。這一事實(shí)也很明顯，73% 的調(diào)查受訪者指出，管理各種數(shù)據(jù)格式和協(xié)議阻礙了他們擴(kuò)展項(xiàng)目。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)作為一個(gè)整體是分散的，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議也不例外。沒(méi)有全球標(biāo)準(zhǔn)。一些協(xié)議在特定行業(yè)中占主導(dǎo)地位(例如，CAN 是車輛組件通信的主要部分，DNP3 最常用于公用事業(yè)，而 HART 是過(guò)程工業(yè)中使用的主流協(xié)議)。

　　盡管如此，對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目，一般來(lái)說(shuō)，與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的項(xiàng)目，協(xié)議選擇可以建立或破壞一個(gè)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，并且應(yīng)該考慮許多要求。例如，MQTT 和 NB-IoT(LPWAN 標(biāo)準(zhǔn))是兼容的，可以在穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中毫無(wú)缺陷地協(xié)同工作。然而，再加上一個(gè)糟糕的接收環(huán)境，那就是麻煩的開(kāi)始。設(shè)備是否由電池供電?傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量有多大?網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定嗎?是否需要消息具有優(yōu)先級(jí)?這些只是做出決定之前需要回答的一些問(wèn)題�？s小，人們可以識(shí)別出物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是其中一部分的整個(gè)“生態(tài)系統(tǒng)”。

　　從下圖中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的前景可能非常令人生畏。它涉及需要相互兼容的多個(gè)層。通信協(xié)議層(例如，連接性、鏈接、傳輸、會(huì)話)僅構(gòu)成視圖的基礎(chǔ)。在它們之上，是數(shù)據(jù)處理(例如，Kafka、RapidMQ)、存儲(chǔ)(例如，MongoDB)，最后是相應(yīng)的應(yīng)用程序(例如，機(jī)器視覺(jué)、資產(chǎn)管理)。

　　更復(fù)雜的是，特定設(shè)備可能只支持專有協(xié)議。這些是由單個(gè)組織或個(gè)人創(chuàng)建和擁有的協(xié)議，通常使它們與其他標(biāo)準(zhǔn)硬件不兼容。如果是這種情況，則需要協(xié)議轉(zhuǎn)換器。所有這些不同的部分都需要以正確的方式設(shè)置并配置為功能性、高效的連接設(shè)置。因此，當(dāng)被問(wèn)及他們的連接設(shè)置時(shí)，大多數(shù)受訪者將互操作性作為一個(gè)痛點(diǎn)。

　　2. 物聯(lián)網(wǎng)專用協(xié)議的采用率越來(lái)越高

　　根據(jù)我們的研究，使用專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置而設(shè)計(jì)的協(xié)議的連接份額預(yù)計(jì)將在未來(lái)兩年內(nèi)增加 11%。 MQTT 和 CoAP 是引領(lǐng)這種增長(zhǎng)的協(xié)議。它們都在各個(gè)方面都符合物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的要求。它們重量輕(低能耗對(duì)于電池供電的設(shè)備至關(guān)重要)，開(kāi)銷低(消息大小更小)，并且可以在有損網(wǎng)絡(luò)中工作(許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如傳感器可以成為遠(yuǎn)程設(shè)置的一部分)。對(duì)于資產(chǎn)/設(shè)備與中間件之間的連接，MQTT 預(yù)計(jì)在此期間其連接份額將增加 29%。然而，在中間件和應(yīng)用程序之間，CoAP 是預(yù)計(jì)增長(zhǎng)最快的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，在這兩年內(nèi)增長(zhǎng)了 +30%。這里還應(yīng)該提到 AMQP 作為另一種正在興起的必要物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，顯示兩種連接類型的整體增長(zhǎng)。

　　3. 軟件對(duì)于管理物聯(lián)網(wǎng)連接變得越來(lái)越重要

　　物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的興起增加了軟件作為連接設(shè)置一部分的重要性。 10 到 15 年前，連接環(huán)境要簡(jiǎn)單得多。大多數(shù)項(xiàng)目都是在本地壓縮的(包括分析和可視化)。與此同時(shí)，出現(xiàn)了新的軟件來(lái)管理這種連接。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、代理、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和其他此類中間件等工具是完成連接難題的部分。正如預(yù)期的那樣，在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)方面，大多數(shù)受訪者都在利用 Microsoft Azure IoT 和 AWS IoT。關(guān)于經(jīng)紀(jì)人和協(xié)議轉(zhuǎn)換器，前景更加多樣化，多家公司成為焦點(diǎn)。例如，HiveMQ 和 ActiveMQ 是兩個(gè)流行的代理，PTC Kepware 和 Matrikon 是最常用的協(xié)議轉(zhuǎn)換器之一。

　　4. 選擇新協(xié)議時(shí)，“易用性”和“可靠性”是最重要的

　　為每個(gè)項(xiàng)目的需求找到正確的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議至關(guān)重要。例如，MQTT 更集中，更適合低帶寬、遠(yuǎn)程位置連接。相比之下，DDS 是去中心化的，更通用，并且可以容納高性能網(wǎng)絡(luò)。因此，有必要比較潛在的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議及其屬性。根據(jù) IoT Analytics 的研究，協(xié)議的易用性是最有影響力的因素。根據(jù)我們的受訪者，這是 20 多個(gè)特征列表中最關(guān)鍵的特征。不同的行業(yè)、地區(qū)和公司規(guī)模對(duì)每個(gè)協(xié)議特征賦予不同的價(jià)值;因此，可以發(fā)現(xiàn)許多模式。例如，與其他協(xié)議的互操作性和可擴(kuò)展性對(duì)于大公司來(lái)說(shuō)更為重要，而 DevOps 的易用性對(duì)于中小型公司更為關(guān)鍵。

　　5. 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的決策已成為多方利益相關(guān)者的活動(dòng)

　　這些特征會(huì)影響決策過(guò)程，并且可以使規(guī)模有利于特定協(xié)議。決策者必須對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估。 88% 的受訪者表示，董事會(huì)/執(zhí)行管理層擁有最終決定權(quán)。這一事實(shí)凸顯了這一決定對(duì)公司的重要性。然而，他們并不孤單。決定物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，涉及許多利益相關(guān)者。根據(jù)我們的結(jié)果，包括 IT/技術(shù)和財(cái)務(wù)部門(mén)在內(nèi)的六個(gè)部門(mén)參與了該程序。當(dāng)查看單獨(dú)的區(qū)域時(shí)，可以突出顯示明顯的差異。北美公司似乎有一個(gè)更具協(xié)作性的戰(zhàn)略，因?yàn)槭茉L者不愿將一個(gè)不同的部門(mén)作為決策者。相反，94% 的歐洲受訪者認(rèn)為董事會(huì)/執(zhí)行管理層是新物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的決策者。

　　我們的看法

　　物聯(lián)網(wǎng)的興起帶來(lái)了設(shè)備之間通信方式的根本變化，隨著連接設(shè)備數(shù)量的增加，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的采用和重要性只會(huì)增加。采用者有責(zé)任做好計(jì)劃并決定最合適的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，以防止發(fā)生不需要的數(shù)字巴比倫。