工程师挑选物联网管理软件时需求了解的通信协议

　　物联网通讯的失利之处

　　工程师们能规划出最完美的产品，把它接入物联网。可是，假如这款产品与其它产品的交互没有做好，那就很难在商场中安身。

　　据PlumChoice的报导，三分之二的物联网设备的潜在用户总是被各种原由所阻止。每七个物联网设备购买者中就会有一人退货 —— 其间超越对折的人表明再也不会购买该品牌的产品。

　　“虽然立异联网家居和物联网设备带来了巨大的时机，可是企业并没有协助用户把这些产品很好地整合到现有的杂乱技能环境中去”，PlumChoice的物联网产品研制副总裁Steve Thompson提到。

　　物联网将物体串联到了一同。可是，AVnu联盟董事会主席、Cisco物联网解决计划架构师Paul Didier解说说，许多物联网设备因为网络协议兼容性和权限约束的原因，在未衔接的网络中仍处于分裂的状况。“有了物联网之后，许多中心体系设备运用不再见这样被隔离了，比方大数据剖析”，他说，“要害在于网络的聚合。”

　　为了衔接这些分裂的物联网网络，工程师们往往需求某种全体办理软件来驾御这一切。可是，物联网快捷聚合并不如听起来这么轻松。

　　“无需预购买产品和继续的支撑，‘物品’制造商正在探究一条绵长的路途，涉及到许多难以满意的客户和许多非质量问题的退货”，Thompson说，“咱们需求协助人们从这些出资中取得真实的价值 —— 报答则来自品牌的成功”。

　　网络的网络

　　“物联网办理软件包含了许多杂乱的功用，”Autodesk的物联网总监Bryan Kester说，“大多数功用都是抱负的，但并不都是必需的。”

　　当真实去完结物联网时，工程师面临的是一团糟的概念、东西和技能。包含但不限于以下：

　　用于搜集数据的长途固件和固件办理软件

　　物联网设备监控软件

　　云或服务器上的数据存储

　　用于评价和优化体系的大数据剖析

　　用于推动更新的物联网设备的版别操控

　　“物联网操控是十分广泛的概念，”AVnu联盟主席、国家仪器高档司理托德沃尔特弥补说，“办理软件、办理软件之间存在一些共性，它们对终端节点有办理的概念，以及支撑它们的巨大社区。但现在还没有独立办理协议 —— 没有能够包办一切的。我以为这将取决于商场，看看是否有需求。”

　　正如前面提到的，许多物联网产品将有自己的专用软件将设备衔接到互联网，办理数据和操控产品。Didier解说说，假如能够兼容的话，物联网办理软件在这些别离的网络上又加了一层通讯。

　　这层网络的网络依旧让每个软件操控各自的物品。首要的差异在于这个网络的网络将答运用于大数据，优化和体系操控的通讯协议被运用。

　　微软Azure IoT架构（图片来自微软）

　　亚马逊、微柔和PTC装备

　　例如，微软Azure和亚马逊网络服务（AWS）等待经过云渠道进行衔接和办理。与纽带的通讯是经过HTTPS和MQTT协议完结，必要时会用到自定义网关。微软Azure也能够运用AMQP协议。可是，假如你的设备不兼容这些协议，那么它们也将不兼容Azure和AWS。

　　AWS眼里的物联网

　　“你布置了工作纽带，添加了设备，而且将林林总总的辨认接入纽带，”微软Azure的技能专家Ken Patterson说。“也有一些可供你运用的第三方东西，比方树莓派。然后你能够用开发环境和Arduino与之相连。这样，你的Apple、Android和Windows移动设备都被整合在一同，用来操控或许作为传感器。”

　　另一个抢先的物联网办理软件是PTC的ThingWorx。ThingWorx是把自己定位为物联网办理软件的一种无关协议的挑选。“ThingWorx渠道的中心是一个归纳的建模环境，一起为模型里的‘物品’生成REST API，”ThingWorx的物联网技能副总裁Joe Biron说，“REST API不只答应对物联网设备的办理，也答应根据不同的云体系之间的通讯，使物联网的运用能够扩展到其它范畴，如CRM （Salesforce）、cellular （Jasper） 等等。

　　可是，ThingWorx将不会如你所愿那样简略。工程师或许专业人员仍需求完结物联网体系衔接，创立仪表板，确保体系的正常运转。

　　怎么挑选物联网办理软件

　　许多企图整合物联网的尖端玩家的姓名都耳熟能详。这是因为他们很或许现已是另一个笔直技能范畴的首要参与者。

　　工程师期望他们的产品能兼容的物联网办理软件选项将会决议物联网设备的协议挑选。在做出这个决议的时分，工程师应该留意他们的办理软件的运用场景和终究的用户，这些用户或许便是他们自己。下表列出了一些工程师常用物联网办理软件挑选。

　　例如，一个产品开发团队或许要盯梢他们的产品是怎么与客户互动的。这个数据能够用来改进未来的产品规划。因而，他们或许想挑选一个集成了规划软件的物联网办理软件，如PTC或Autodesk。

　　那么，你怎么确认运用哪些物联网办理软件，或许你能够凭借谁来自己发明一个呢？Didier以为一个不错的起点便是曩昔的IT合作伙伴。

　　PTC和Autodesk的物联网开展

　　工程师们或许期望看到他们的规划软件供货商或许供给的物联网选项。例如，PTC已出资超越7亿5000万美元用于物联网。PTC因而也现已积累了许多的物联网技能。而Autodesk最近推出了SeeControl产品。明显，这两家规划公司必定会发布许多新闻，他们的竞争对手必定也会跟进。

　　可是，因为没有物联网办理软件是一应俱全的，“有时需求有两个体系，”Kester指出。“其间有一些产品供给了开发的、云端可用的接口，或是同类的功用。可是，现在还没有全套完善的物联网软件供货商，有些体系只是在数据同享方面做的更多些。”

　　物联网协议规范化或许怎么影响我的办理软件呢？

　　以为物联网办理软件重要的一种干流原因是短少物联网的规范化。许多产品规划师却倾向于出产自主操控的软件，所以问题越来越严峻了。

　　“在云端，消耗很大的力气把数据整合在一同，可是物联网的开展却没有跟上”，Didier说，“咱们还没想好怎么运用各个供货商之间的不同体系和运用产品。”

　　可是，在物联网社区是有期望完结规范化的，而且正在以几种办法推动。紧跟物联网规范化的局势，能够确保你的设备完结弯道超车，主导商场。

　　物联网协议规范化计划之一：职业协会

　　物联网职业规范化的首要来历是职业协会。协会确保一切成员单位出产的产品都彼此兼容。一些抢先的协会和规范化安排包含AVnu联盟、工业互联网协会（IIC）、ODVA和Z-Wave。

　　因而，参加职业协会而且确保运用的一切办理软件都支撑他们的协议不失为扩展产品兼容性的好办法。而且，假如你挑选创立自己的专有办理软件，他们的协议将是一个很好的起点。

　　每个联盟拟定的协议均对多种场景做了优化。假如某个协会拟定的规范契合你的运用场景，你们最好去参加这个协会。

　　例如，AVnu联盟专心于确保工业物联网各个节点间操控和剖析的时刻同步。

　　“AVnu联盟的做法是将IEEE规范用于对时刻灵敏的网络（TSNs），确保设备之间的可操作性和可靠性，”Didier提到，“这类似于WIFI联盟对802.11协议多媒体拜访操控的做法。他们创立的网络使你能够随时随地用任何设备衔接。咱们要在工业运用上对TSNs做相同的工作。”

　　TSN结构图，图片来自国家仪器（NI）

　　Didier表明IIC和德国的Industrie 4.0都现已投入了相当大的尽力，但现在还没有哪家协会提出了一个完好的物联网规范计划。

　　“虽然他们两家都没有确认完好的架构方法以及要害的技能，但他们现已有了规划大纲”，他解说说，“Industrie 4.0朝着TSN方向会聚网络，而且敞开通讯渠道用于大空间跨度下的数据传输和更大的业务流程运转。此外，I%&&&&&%宣布了一篇论文来概述一种参阅架构，文中包含了要害的技能及规范。但他们依然需求确认本年的开展计划。AVnu联盟将协助他们确保工业设备与这些网络的交融。”

　　物联网协议规范化计划之二：依托互联网的规范

　　因为一切的工作终究都会落在互联网上，一些组织正在企图凭借互联网协议来规范化。

　　“在许多情况下，物联网设备都运用规范化的协议来传输数据”，Patterson解说说。“关于物联网协议本身的规范化，都在求同存异地进行整合。例如，物联网协议网关能够将多个传输协议整合到多个方位。”

　　Walter以为物品联网之后会逐步地规范化。他以为以太网或许是一个解决计划。他说：“这些产品接入规范的以太网是完结聚合的要害一步。然后咱们能够来运用这些规范的以太网通讯。咱们以为这将有助于在工业物联网通讯的聚合。”

　　假如他们终究都被归入规范的方位或通讯协议，那么物联网规范化需求做到什么程度呢？究竟，微软Azure和AWS现已运用HTTPS和MQTT协议衔接了多个物联网设备。

　　物联网协议规范化计划之三：来自用户和商场的压力

　　用户期望自己的物联网设备能够完结他们的预期想象。所以，“你会看到更多交互友爱的物联网接口”，N3的Chuck McDaniel说，“从顾客的视点来看，他们会想要一个简略的东西来完结这些剖析。”

　　不幸的是，商场并不总是一味地迎合用户的需求。“本钱一向对立任何的规范化以及任何办理组织的掌控”，Kester说。“假如你看看一个敞开和自在的规范体系，比方安卓操作体系，你会看到它呈现了多个分叉，分为手机制造商分枝、电视剧制造商分枝，乃至将其用于物联网操控器的工业制造商也作为一个分枝。他们能够被恣意修改来完结共同的意图，在设备上绑缚他们想推销的运用和服务，使得其竞争者的产品无法适用于他们自己的产品。”

　　这是一个风趣的观念。当清晰指定一种规范，比方安卓操作体系，和用户对兼容性的需求，商场依然会决议拆分红许多规范，以满意自己的独占需求。

　　“在科技职业，公司之间常常既是竞争者又是合作者，因为他们知道合在一同能够做一个更大的商场”，Kester悲叹，“这便是为什么在曩昔的20年里，科技职业的前进和开展都是如此的惊人。工业出产商还没有这种认识。”

　　因为这种物联网规范化的办法好像更像是一种标准战役，工程师们应该亲近重视这场战役的钟摆摇摆方向。

　　物联网协议规范化计划之四：规范化物联网芯片

　　Kester提出的另一种主张是在芯片的等级上完结规范化。“这或许是最佳挑选之一 —— 物联网协议由运用的嵌入式体系和东西来决议”，他说，“可是，市道上有林林总总的物品，运用不同的微处理器，他们的操作办法都有着局限性”。

　　并不是一切的物联网设备硬件都会有相同的处理器功率或内存。因而，许多低功率的产品需求极简略的物联网协议，不然它们将无法接受。而具有更多的核算才能的芯片却需求更大的功率来支撑。那么，若在芯片等级完结一种一了百了的规范化计划，其本身就有许多的弊端。

　　运用这种战略的一组风趣测验是Marvell和Google Weave，最近他们发布了一系列插拔式芯片套装，称为Google Weave-ready。虽然这个特别的芯片或许无法取得足够大的推动力来降服商场，但它必定会简化物联网产品开发周期。

　　假如有一个衔接到办理软件的芯片能满意你的需求，它或许会削减你产品进入商场的时刻。但你应该确保这个解决计划契合你的终端用户和物联网的运用情况。

　　物联网规范化 —— 延迟的价值

　　规划团队的产品投入商场的时刻越晚，办理软件将会更廉价和更完美，尤其是跟着规范化不断地完善。

　　这看起来或许很有吸引力，但它却是一把双刃剑。首要，并不能确保是规范化的。此外，在物联网的完结过程中或许错失良机。

　　“整合的过程中存在许多的机会”，Walter说，“一旦比及尘埃落定，你再缓不济急，就失去了竞争力。”

　　原文：What Engineers Need to Know about Communication Protocols When Choosing IoT Management Software

　　翻译：赵屹华 审阅：刘帝伟