关于物联网标准协议的5个研究发现

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对物联网协议的最新研究表明,物联网专用协议越来越受欢迎。2022 年,“易用性”和“可靠性”成为物联网标准协议最重要的要求。

为什么重要

更好地理解该主题的复杂性可以帮助开发出更用户友好的产品。

了解设备之间的通信方式可以建立或打破项目的连接设置。

目前,全球活跃物联网连接数量为122亿,这就是物联网的力量所在。无数相互连接的设备相互通信并产生有意义的数据。但是仅仅连接还不足以让设备进行通信。他们需要说同样的“语言”。这就是物联网协议的用武之地。

协议是一组规则,可以在网络设置中实现不同机器/设备的有效通信(即数据交换)。这个概念类似于我们用来交流的语言。如果两个人不说同一种语言,他们之间的交流就不会有效。没有这些协议,就会出现数据孤岛。

在2022 年物联网通信协议采用报告中, IoT Analytics对 200 名高级决策者的物联网连接设置进行了调查。

以下是报告中的五个要点,描绘了 2022 年物联网协议的前景。

1. 没有万能的物联网协议

今天没有无可争议的标准物联网协议。这就是这个话题的复杂性之处。73%的调查对象指出,管理各种数据格式和协议阻碍了他们扩展项目,这一点也很明显。物联网市场,作为一个整体,是碎片化的,物联网协议也不例外。没有全球性的标准,某些协议主导着特定的行业,例如,CAN是车辆组件通信的主要协议,DNP3最常用于公用事业,HART是过程工业中使用的主流协议。

尽管如此,对于大多数项目,一般来说,与物联网有关的项目,协议的选择可以建立或破坏一个适当的网络,许多需求应该被考虑。例如,MQTT和NB-IoT (LPWAN标准)是兼容的,可以在稳定的网络中无缺陷地协同工作。然而,如果再加上糟糕的接收环境,问题就来了。这些设备是电池供电的吗?传输的数据量有多大?网络是否稳定?是否需要消息具有优先级?这些只是在做出决定之前需要回答的一些问题。放大后,人们可以识别出一个完整的“生态系统”,物联网协议是其中的一部分。

从下图中可以看出,物联网协议的前景可能非常令人生畏。它涉及需要相互兼容的多个层。通信协议层(例如,连接性、链路、传输、会话)仅构成景观的基础。在它们之上,是数据处理(例如,Kafka、RapidMQ)、存储(例如,MongoDB),最后是相应的应用(例如,机器视觉、资产管理)。

 

 

更复杂的是,特定设备可能只支持专有协议。这些是由单个组织或个人创建和拥有的协议,通常使它们与其他标准硬件不兼容。如果是这种情况,则需要协议转换器。所有这些不同的部分都需要以正确的方式设置并配置为功能性、高效的连接设置。因此,当被问及他们的连接设置时,大多数受访者将互操作性作为一个痛点。

2. 物联网专用协议的采用率越来越高

根据IoT Analytics的研究,使用专为物联网设置而设计的协议的连接份额预计将在未来两年内增加11%。MQTT和CoAP是引领这种增长的协议。二者都完全符合物联网网络的要求。它们属于轻量级(低能耗对电池供电的设备至关重要)和低成本(更小的消息大小),可以在有损网络中工作(许多物联网设备,如传感器可以成为远程设置的一部分)。对于资产/设备到中间件之间的连接,MQTT的连接份额预计在此期间将增加29%。

然而,在中间件和应用之间,CoAP是物联网协议预计增长最快的,在这两年内增长了30%。这里还应该提到AMQP作为另一个必要的物联网协议正在上升,显示了两种连接类型的总体增长。

3. 软件对于管理物联网连接变得越来越重要

物联网协议的兴起增加了软件作为连接设置一部分的重要性。10 到 15 年前,连接环境要简单得多。大多数项目都是在本地压缩的(包括分析和可视化)。与此同时,出现了新的软件来管理这种连接。物联网平台、代理、协议转换器和其他此类中间件等工具是完成连接难题的部分。

正如预期的那样,在物联网平台方面,大多数受访者都在利用 Microsoft Azure IoT 和 AWS IoT。关于代理和协议转换器,前景更加多样化,多家公司成为焦点。例如,HiveMQ 和 ActiveMQ 是两个流行的代理,PTC Kepware 和 Matrikon 是最常用的协议转换器之一。

4. 选择新协议时,“易用性”和“可靠性”是最重要的

为每个项目的需求找到正确的物联网协议至关重要。例如,MQTT 更集中,更适合低带宽、远程位置连接。相比之下,DDS 是去中心化的,更通用,并且可以容纳高性能网络。因此,有必要比较潜在的物联网协议及其属性。

根据 IoT Analytics 的研究,协议的易用性是最有影响力的因素。根据受访者反馈,这是 20 多个特征列表中最关键的特征。不同的行业、地区和企业规模对每个协议特征赋予不同的价值;因此,可以发现许多模式。例如,与其他协议的互操作性和可扩展性对于大公司来说更为重要,而 DevOps 的易用性对于中小型公司更为关键。

5. 物联网协议的决策已成为多方利益相关者的活动

这些特征会影响决策过程,并且可以使规模有利于特定协议。决策者必须对它们进行详细评估。88% 的受访者表示,董事会和执行管理层拥有最终决定权。这一事实凸显了这一决定对企业的重要性。然而,他们并不孤单。决定物联网协议是一项艰巨的任务,涉及许多利益相关者。

根据IoT Analytics的研究结果,包括 IT/技术和财务部门在内的六个部门参与了该决策程序。当查看单独的区域时,可以突出显示明显的差异。北美企业似乎有一个更具协作性的战略,因为受访者不愿将一个不同的部门作为决策者。相反,

这些特征会影响决策过程,并可能使天平向有利于特定协议的方向倾斜。决策者必须对它们进行详细的评估。88%的受访者认为,董事会/执行管理层拥有最终决策权。这个事实强调了这个决定对企业的重要性。然而,他们并不孤单。决定物联网协议是一项艰巨的任务,涉及许多利益相关方。

根据IoT Analytics的研究结果,有六个部门参与了这个过程,包括IT/技术和财务部门。当观察不同的区域时,可以突出显示出明显的差异。北美企业似乎有更多的合作策略,因为受访者不太愿意将一个单独的部门作为决策者。相反,94%的欧洲受访者指出,董事会/执行管理层是新的物联网协议的决策者。

总结

物联网的兴起带来了设备之间通信方式的根本变化,随着连接设备数量的增加,物联网协议的采用和重要性只会增加。采用者有责任做好计划并决定最合适的物联网协议,以防止发生不需要的数字巴比伦。

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