物联网和移动通信技术的强大功能

许多物联网（IoT）项目由于不可预测的成本使资产负债表倾斜而失败。这背后的一个主要因素，也是每台设备成本的最大贡献者之一，简单地归结为传输的数据量。这种成本可以通过选择一种有效的设备和应用程序之间的通信方式来缓解。MQTT-SN（用于传感器网络的 MQTT）是物联网通信协议的优化版本。MQTT（消息查询遥测传输）专为在大型低功耗物联网传感器网络中高效运行而设计。

在部署需要扩展的网络时，成本是一个重要因素。随着设备数量的增加，总体运营成本也会增加。这是由于许多因素造成的，包括硬件本身的成本，但也不太明显，但同样有影响力的因素，如数据传输成本、供电成本以及不可靠数据的成本。总之，这些因素可能会产生一个问题，如果在物联网项目的定义阶段没有得到解决，可能会失控，导致随着网络的发展，大量的数据和功耗成本进一步下降。

数字化转型和采用物联网网络的好处在许多方面都显现出来;更好的商业智能，流程改进，更低的设备维护成本，甚至新的创收方式。许多企业已经意识到这些好处，因此增长趋势将继续下去。Gartner预测，到2020年，全球物联网设备的总安装量将达到约204亿台，端点和服务的总支出将达到3.4万亿美元。

虽然物联网的好处可能很明显，但对于与其部署和后续操作相关的成本却不能这么说。每个部署的设备都会带来大量成本;其中一些是相对可预测的，如硬件本身的成本。当涉及到运营成本时，看似可以忽略不计的因素，例如传输的数据量和这样做时使用的功率，在扩展到数百甚至数千个设备时可能成为主要问题。物联网生态系统日益复杂和碎片化，这些问题进一步复杂化。无论应用如何，都有许多不同的方法可以从设备收集数据并将指令推送到设备，每种方法都会带来不同的挑战，从而导致不同的成本。

大规模物联网网络面临的最大成本之一是数据传输本身的成本。随着数以千计的设备每年可能产生数百万条消息，看似很小的每条消息成本很快就会增加。这也与用于传输数据的功率量相关。出于这些原因，传输的数据必须尽可能少，并且仅在需要时发送。

通过减少传输的数据量，可以降低每个设备的成本和总运营成本。这可以通过在网络边缘处理数据并仅在需要时传输数据来部分修复。但是，对于需要发送的任何数据，大小仍然是一个问题，特别是在涉及远程无线网络的情况下。

解决数据问题的另一种方法是选择一种消息传递标准，该标准本身会生成小消息。各种消息传递协议可用于物联网，并且根据应用程序的不同，其适用性会有所不同。例如，流行的物联网协议，如DDS（数据分发服务）和XMPP（可扩展消息传递和状态协议），可能适用于在处理能力和数据丰富的情况下发送大量数据，但由于消息量大和处理量大，它们远非许多大规模部署的理想选择。

MQTT 是一种轻量级的机器对机器 （M2M） 消息传递协议，由于代码占用空间非常小，消息大小小，因此非常适合大规模网络，尤其是在网络带宽不足的情况下。MQTT 还有助于减少技术和集成层。它通过消除在不同组件之间转换数据的要求以及消除使用第三方中间件在设备和物联网平台之间进行通信的需要来实现这一点。

MQTT-SN 是 MQTT 的一种变体，专为考虑规模的无线传感器网络而设计。该标准进一步提高了数据传输和功耗的效率。提高效率的包括缩短的主题 ID，通过将主题 ID 从字符串转换为双字节别名来减小主题 ID 的大小，从而减小消息大小。较小的主题ID可以通过添加的“register”功能来实现，该功能允许客户端向网关注册别名，以便将来发送消息。最重要的是，可以在设备和网关中编程较短的主题ID，以确保两个实体都已经知道ID，而无需注册，从而消除了对额外控制消息传递的需求。MQTT-SN还具有保持活动状态程序，允许设备在不需要时进入睡眠状态，并在唤醒时接收任何等待它们的信息。

如果您正在考虑一个主要的物联网项目，那么请考虑MQTT。它非常适合在物联网中使用，因为它是最常用的协议之一（由一些最大的平台使用，如IBM Watson物联网和微软Azure），使用MQTT的设备可能很容易与您现有的系统同步。

审核编辑：郭婷