简化消息传递,减轻物联网传感器的负担

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Juniper Research最近的一份行业研究报告预测,到2026年,物联网(IoT)市场将翻一番,从2022年的310亿美元增加到超过610亿美元。农业、智能城市和制造业等行业的采用预期很高。两个因素,低成本的连接和低成本的设备,巩固了这些机会。这些因素是受限设备市场的特征,因为内存和处理器能力的限制保持了低成本,并鼓励了大众市场规模。

高效的数据传输是低成本计算的另一个要素。在物联网领域,这依赖于数据传输协议,如CoAP和MQTT。除了这些协议之外,设计者还在寻找优化数据有效载荷的方法,比如只发送必要的数据。其他策略包括传输数据的智能方式。这可能意味着当值从一个样本到下一个样本没有变化时,避免数据通信。另一种方法是延迟传输,如在非时间关键通信的情况下。现在,可以累积传感器读数,并以汇总的方式或在通信网络不拥挤的时候发送它们。为了将这些想法付诸实践,物联网开发者和组件提供商需要一种商定的工作方式来简化消息。

标准化的公共服务功能(CSF)

各个厂商可以在其互联设备和传感器产品中实施一项或多项可持续发展技术。然而,由于许多原因,一个标准化的、行业范围的方法会更好。标准化允许解决方案提供商混合搭配物联网解决方案组件,从而鼓励竞争和创新。通过促进共同的操作实践,标准化鼓励了共同的知识体系。这有利于开发人员社区,并促进重用而不是重新发明,这促进了规模经济并提高了可负担性。

标准化物联网交互的一个明显的地方是通过物联网平台通常提供的中间件功能。在架构方面,中间件层位于由设备和通信技术组成的层之上,位于物联网应用逻辑和可视化仪表板所在的层之下。中间件层包含一套公共服务功能(CSF)。设备管理就是这样一种功能。其他功能包括位置跟踪、安全性和管理访问控制的可配置策略。请将这些视为开发人员重复使用的标准化工具,以构建、部署和支持物联网系统。

在开放标准的情况下,随着时间的推移,工具组合可以一致且透明地增长。这对于适应快速发展的行业中不可避免出现的新要求非常重要。开放标准化还允许尽可能广泛的行业参与者,无论规模大小,都可以做出贡献。

简化物联网信息以实现可持续发展

优化受限设备通信的一种方法是依靠行业范围的“通信管理”和“数据管理”功能。下面是它如何支持精简物联网设备发送的消息大小而不丢失信息的目标。中间件层中的两个常见服务功能将应用消息配置文件来丰富来自物联网设备的每条消息。实际上,他们会添加补充元数据。这将减少设备和网络的开销,而不会牺牲对使用这些数据的应用程序有用的信息。

这个过程是这样的。以一个简单的物联网系统为例,该系统由一个受限的物联网传感器设备、一个由标准化CSF组成的中间件物联网平台和一个显示传感器读数的仪表盘应用程序组成。首先,物联网平台配置有物联网传感器设备的消息配置文件。该消息简档包括物联网平台添加到其从物联网传感器设备接收的读数中的元数据。元数据包括传感器设备的唯一标识符和位置信息。元数据还包括数据含义的描述性标签。在热传感器的情况下,标签的例子可以是温度。

当传感器发送一个读数时,它只需要是一个数值,如32。收到读数后,物联网平台内的公共服务功能将应用消息配置文件。这将在将数据发送到仪表板应用程序之前,为读数添加有用的元数据。除了数值32,增强的消息将包括传感器设备的唯一标识符和位置。它还包括传达数据含义的温度标签。根据用例需求,更复杂的消息配置文件是可能的。

组合服务功能

在规模上,这种简单的安排,使用两个标准化的公共服务功能,说明了开发人员如何能够设计管理受限设备能力和通信成本的系统。一个重要的物联网可持续发展战略是在不丢失信息的情况下简化消息的大小和频率。当使用来自多个供应商的设备和网络时,标准化有助于减少能源和处理开销。

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