Explication détaillée et comparaison des protocoles MQTT et CoAP

Au cours des dernières années, le haut débit mobile s'est développé rapidement et a couvert plus de 2 milliards de clients. De plus en plus de personnes, d'organisations et d'institutions ont rejoint le monde entièrement connecté. Nous avons également constaté que les lunettes intelligentes, les appareils ménagers, les ascenseurs à valeur ajoutée et divers terminaux de machines sont connectés aux activités humaines, et que les "choses" connectées au réseau se développent également rapidement. Avec l'accès à un grand nombre de "choses", le secteur de l'internet des objets est également en plein essor. Cependant, l'industrie de l'internet des objets est confrontée à certains défis dans le processus de développement. Quels sont ces défis spécifiques ? Voyons cela ensemble !

Premier défi : le cycle de lancement d'une nouvelle entreprise est long

Les collecteurs de terminaux IoT sont généralement ceux qui ont accès à leurs propres plateformes, et la fragmentation des applications est importante, ce qui entraîne des problèmes tels que des cycles de développement de produits longs et des lancements de produits lents.

Le deuxième défi : des normes incohérentes et une intégration difficile

Il existe de nombreux fabricants de capteurs terminaux, de nombreux protocoles de communication, des normes incohérentes et une intégration difficile.

Le troisième défi : des connexions complexes entre les réseaux

L'environnement de l'IdO est relativement complexe, avec de nombreux types de réseaux. Les fabricants qui développent des terminaux doivent s'adapter à de nombreux protocoles, et le seuil d'entrée des fabricants dans le domaine de l'IdO est élevé.

Pour se concentrer sur la compétitivité de base et développer les activités liées à l'IdO, il faut une plateforme avec un accès découplé aux terminaux, des capacités ouvertes et un support sûr et fiable.

Les principales fonctions de la plateforme de gestion des connexions IOT sont divisées en deux parties :

Première fonction : découpler l'accès aux terminaux, ouvrir l'accès aux terminaux et réduire les coûts de développement des terminaux pour les fabricants.

La deuxième fonction est l'ouverture des capacités : expansion des applications commerciales ouvertes, fourniture d'une interface API unifiée pour faciliter le développement d'applications par les fabricants.

En ce qui concerne les plateformes de gestion des connexions IoT, il existe deux protocoles IoT importants, MQTT et CoAP. Ces deux protocoles IoT importants, MQTT et CoAP, sont similaires à ces deux protocoles et sont connus de tous, tout comme HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Il s'agit du protocole réseau le plus utilisé sur l'internet. Bien que les fichiers WWW doivent être conformes à cette norme, MQTT et CoAP sont actuellement les protocoles de réseau les plus utilisés sur l'internet des objets.

La plateforme fournit généralement MQTT et CoAP, ainsi que l'interface réseau du protocole HTTP mentionné précédemment, afin de faciliter l'adaptation et l'accès des terminaux.

1. MQTT

Le nom anglais complet de MQTT est Message Queuing Telemetry Transport, et son nom chinois est Message Queuing Telemetry Transport. Il est basé sur TCP/IP et est un protocole de messagerie instantanée développé par IBM. Le protocole MQTT adopte un modèle de travail de type abonnement-publication. Le client souhaite s'abonner au serveur pour obtenir des informations qui l'intéressent, et le serveur transmet les informations au client qui s'est abonné à ce type d'informations.

MQTT utilise une méthode de connexion longue et dispose d'un mécanisme de maintien en vie (heartbeat keep-alive) pour réduire la charge de travail liée à la reconstruction de la chaîne. Il prend en charge la notification en temps réel des messages et offre un contenu push riche. Toutefois, le mécanisme de battement de cœur ne permet pas à l'appareil d'entrer en mode veille et l'appareil consomme plus d'énergie.

Après avoir compris son mode de fonctionnement et sa méthode de connexion, voyons les avantages du protocole de communication MQTT :

(1) Le protocole MQTT est simple

(2) Poids léger

(3) Les messages peuvent être aussi courts que 2 octets.

(4) Faibles exigences en matière de configuration des équipements terminaux

(4) Convient aux situations où les ressources en CPU et autres équipements matériels sont limitées, ce qui permet de réduire les coûts des terminaux.

Les caractéristiques du protocole MQTT correspondent parfaitement aux exigences du domaine de l'internet des objets. Actuellement, les solutions de maison intelligente utilisent principalement le protocole MQTT.

2. Protocole CoAP

Le nom anglais du protocole CoAP est Constrained Application Protocol, et le nom chinois est : Restricted Application Protocol. Le protocole CoAP est spécialement conçu pour la communication avec des dispositifs à ressources limitées, tels que les nœuds de capteurs et les réseaux NB-IoT/LoRa. CoAP est développé à partir du protocole HTTP. Le protocole CoAP adopte également un mode de travail demande-réponse. Le client envoie une requête et le serveur répond.

La couche transport de la CoAP utilise le protocole UDP pour réduire la surcharge du réseau et prendre en charge les fonctions de multidiffusion. Afin de compenser le manque de fiabilité de la transmission UDP, la CoAP dispose d'un mécanisme de retransmission des messages. Afin de surmonter les inconvénients du HTTP pour les environnements restreints, CoAP prend en compte à la fois l'optimisation de la longueur des données et la fourniture d'une communication fiable.

L'en-tête CoAP est compressé, le format du message est simple et le message peut être très court. Le plus petit message CoAP ne fait que 4 octets.

3. Comparaison entre MQTT et CoAP

Comparons les deux protocoles, MQTT et CoAP.

Contrairement à MQTT, CoAP ne prend pas en charge les longues connexions et n'a pas besoin d'envoyer continuellement des messages d'alerte. Lorsqu'il n'y a pas d'activité, l'appareil n'a pas besoin d'envoyer des messages à l'extérieur. En cas d'activité, l'appareil doit d'abord se réveiller, et la nature en temps réel des messages n'est pas bonne. Par rapport à MQTT, CoAP est plus adapté aux appareils qui nécessitent un mécanisme de veille et de réveil dans les scénarios IoT. L'appareil peut rester longtemps en mode veille, ce qui permet d'économiser de l'énergie. Une batterie peut être utilisée pendant 10 ans ou plus. Actuellement, il est principalement utilisé dans les compteurs d'eau et d'électricité intelligents. L'agriculture intelligente, les parkings intelligents et d'autres solutions.

Dans l'environnement IoT, les plateformes IoT seront également classées en fonction des niveaux de service. Les plateformes IoT sont principalement divisées en quatre grands types de plateformes : la plateforme de gestion des appareils, la plateforme de gestion des connexions, la plateforme d'utilisation des applications et la plateforme d'analyse commerciale.

(1) Plate-forme de gestion des équipements

Elle vise principalement l'accès aux dispositifs IoT, la collecte de données, la surveillance et la maintenance de l'état des équipements, etc.

(2) Plate-forme de gestion des connexions

Gestion du cycle de vie de la carte SIM, surveillance de l'état, diagnostic des défaillances, etc.

(3) Plate-forme d'utilisation des applications

Il s'agit d'aider les développeurs d'applications IdO à développer et à déployer rapidement les applications IdO dont ils ont besoin, etc.

(4) Plate-forme d'analyse commerciale

Après avoir collecté toutes sortes de données pertinentes, la plateforme effectue un traitement de classification, analyse et fournit des rapports de données et d'autres services.

Autre introduction

Actuellement, Zongheng Intelligent Control dispose d'un dispositif de transmission de données qui prend en charge le protocole MQTT. Prise en charge de la connexion transparente avec les principales plates-formes IoT ! Prend en charge les opérations logiques locales, la collecte et les rapports automatiques, les rapports automatiques sur les seuils d'étalonnage, l'amarrage du logiciel de configuration, la détection IO des nœuds humides et secs et d'autres fonctions spéciales.