物联网的通信环境有Ethernet， Wi-Fi， RFID， NFC(近间隔无线通信)， Zigbee， 6LoWPAN(IPV6低速无线版本)，Bluetooth， GSM， GPRS， GPS， 3G， 4G等网络，而每一种通信运用协议都有一定适用范围。AMQP、JMS、REST/HTTP都是事情在以太网，COAP协议是专门为资源受限设备开拓的协议，而DDS和MQTT的兼容性则强很多。
互联网时期，TCP/IP协议已经一统江湖，现在的物联网的通信架构也是构建在传统互联网根本架构之上。在当前的互联网通信协议中，HTTP协议由于开拓本钱低，开放程度高，险些霸占大半江山，以是很多厂商在构建物联网系统时也基于http协议进行开拓。包括google主导的physic web项目，都是期望在传统web技能根本上构建物联网协议标准。
HTTP协议是范例的CS通讯模式，由客户端主动发起连接，向做事器要求XML或JSON数据。该协议最早是为了适用web浏览器的上网浏览场景和设计的，目前在PC、手机、pad等终端上都运用广泛，但并不适用于物联网场景。在物联网场景中其有三大弊端：
1. 由于必须由设备主动向做事器发送数据，难以主动向设备推送数据。对付单单的数据采集等场景还勉强适用，但是对付频繁的操控场景，只能推过设备定期主动拉取的的办法，实现本钱和实时性都大打折扣。
2. 安全性不高。web的不屈安都是妇孺皆知，HTTP是明文协议，在很多哀求高安全性的物联网场景，如果不做很多安全准备事情(如采取https等)，后果不堪设想。
3. 不同于用户交互终端如pc、手机，物联网场景中的设备多样化，对付运算和存储资源都十分受限的设备，http协议实现、XML/JSON数据格式的解析，都是不可能的任务。
REST/HTTP(松耦合做事调用)
REST (Representational State Transfer)，表征状态转换，是基于HTTP协议开拓的一种通信风格，目前还不是标准。
适用范围：REST/HTTP紧张为了简化互联网中的系统架构，快速实现客户端和做事器之间交互的松耦合，降落了客户端和做事器之间的交互延迟。因此适宜在物联网的运用层面，通过REST开放物联网中资源，实现做事被其他运用所调用。
特点：
1. REST 指的是一组架构约束条件和原则。知足这些约束条件和原则的运用程序或设计便是RESTful
2.客户端和做事器之间的交互在要求之间是无状态的
3. 在做事器端，运用程序状态和功能可以分为各种资源，它向客户端公开。资源的例子有：运用程序工具、数据库记录、算法等等。每个资源都利用 URI (Universal Resource Identifier) 得到一个惟一的地址。所有资源都共享统一的界面，以便在客户端和做事器之间传输状态
4.利用的是标准的 HTTP 方法，比如 GET、PUT、POST 和 DELETE
点评： REST/HTTP实在是互联网中做事调用API封装风格，物联网中数据采集到物联网运用系统中，在物联网运用系统中，可以通过开放REST API的办法，把数据做事开放出去，被互联网中其他运用所调用。
CoAP协议
CoAP (Constrained Application Protocol)，受限运用协议，运用于无线传感网中协议。
适用范围：CoAP是简化了HTTP协议的RESTful API，CoAP是6LowPAN协议栈中的运用层协议，它适用于在资源受限的通信的IP网络。
特点：
报头压缩：CoAP包含一个紧凑的二进制报头和扩展报头。它只有短短的4B的基本报头，基本报头后面跟扩展选项。一个范例的要求报头为10～20B。
方法和URIs：为了实现客户端访问做事器上的资源，CoAP支持GET、PUT、POST和DELETE等方法。CoAP还支持URIs，这是Web架构的紧张特点。
传输层利用UDP协议：CoAP协议是建立在UDP协议之上，以减少开销和支持组播功能。它也支持一个大略的停滞和等待的可靠性传输机制。
支持异步通信：HTTP对M2M(Machine-to-Machine)通信不适用，这是由于事务总是由客户端发起。而CoAP协议支持异步通信，这对M2M通信运用来说是常见的休眠/唤醒机制。
支持资源创造：为了自主的创造和利用资源，它支持内置的资源创造格式，用于创造设备上的资源列表，或者用于设备向做事目录公告自己的资源。它支持RFC5785中的格式，在CoRE中用/.well—known/core的路径表示资源描述。
支持缓存：CoAP协议支持资源描述的缓存以优化其性能。
协议紧张实现：
1. libcoap(C措辞实现)
2.Californium(java措辞实现)
点评：CoAP和6LowPan，这分别是运用层协议和网络适配层协议，其目标是办理设备直接连接到IP网络，也便是IP技能运用到设备之间、互联网与设备之间的通信需求。由于IPV6技能带来巨大寻址空间，不只办理了未来巨量设备和资源的标识问题，互联网上运用可以直接访问支持IPV6的设备，而不须要额外的网关。
MQTT协议(低带宽)
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport )，行列步队遥测传输，由IBM开拓的即时通讯协议，比较来说比较适宜物联网场景的通讯协议。MQTT协议采取发布/订阅模式，所有的物联网终端都通过TCP连接到云端，云端通过主题的办法管理各个设备关注的通讯内容，卖力将设备与设备之间的转发。
MQTT在协议设计时就考虑到不同设备的打算性能的差异，以是所有的协议都是采取二进制格式编解码，并且编解码格式都非常易于开拓和实现。最小的数据包只有2个字节，对付低功耗低速网络也有很好的适应性。有非常完善的QOS机制，根据业务场景可以选择最多一次、至少一次、刚好一次三种投递模式。运行在TCP协议之上，同时支持TLS(TCP+SSL)协议，并且由于所有数据通信都经由云端，安全性得到了较好地保障。
适用范围：在低带宽、不可靠的网络下供应基于云平台的远程设备的数据传输和监控。
特点：
1.利用基于代理的发布/订阅模式，供应一对多的发布
2.利用 TCP/IP 供应网络连接
3.小型传输，开销很小(固定长度的头部是 2 字节)，协议交流最小化，以降落网络流量
4.支持QoS，有三种发布做事质量：“至多一次”， “至少一次”， “只有一次”
协议紧张实现和运用：
1.已经有PHP，JAVA，Python，C，C#等多个措辞版本的协议框架
2.IBM Bluemix 的一个主要部分是其 IoT Foundation 做事，这是一项基于云的 MQTT 实例
3.移动运用程序也早就开始利用MQTT，如 Facebook Messenger 和com等
点评：MQTT协议一样平常适用于设备数据采集到端(Device-》Server，Device-》Gateway)，集中星型网络架构(hub-and-spoke)，不适用设备与设备之间通信，设备掌握能力弱，其余实时性较差，一样平常都在秒级。
DDS协议(高可靠性、实时)
DDS(Data Distribution Service for Real-Time Systems)，面向实时系统的数据分布做事，这是大名鼎鼎的OMG组织提出的协议，其威信性该当能证明该协议的未来运用前景。
适用范围：分布式高可靠性、实时传输设备数据通信。目前DDS已经广泛运用于国防、民航、工业掌握等领域。
特点：
1.以数据为中央
2.利用无代理的发布/订阅模式，点对点、点对多、多对多
3.供应多大21种QoS做事质量策略
协议紧张实现：
1.OpenDDS 是一个开源的 C++ 实现
2.OpenSplice DDS
点评：DDS很好地支持设备之间的数据分发和设备掌握，设备和云真个数据传输，同时DDS的数据分发的实时效率非常高，能做到秒级内同时分发百万条到浩瀚设备。DDS在做事质量(QoS)上供应非常多的保障路子，这也是它适用于国防军事、工业掌握这些高可靠性、可安全性运用领域的缘故原由。但这些运用都事情在有线网络下，在无线网络，特殊是资源受限的情形下，没有见到过履行案例。
AMQP协议(互操作性)
AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)，前辈行列步队协议，这是OASIS组织提出的，该组织曾提出OSLC(Open Source Lifecyle)标准，用于业务系统例如PLM，ERP，MES等进行数据交流。
适用范围：最早运用于金融系统之间的交易通报，在物联网运用中，紧张适用于移动手持设备与后台数据中央的通信和剖析。
特点：
1.Wire级的协议，它描述了在网络上传输的数据的格式，以字节为流
2.面向、行列步队、路由(包括点对点和发布/订阅)、可靠性、安全
协议实现：
1.Erlang中的实现有 RabbitMQ
2.AMQP的开源实现，用C措辞编写OpenAMQ
3.Apache Qpid
4.stormMQ
XMPP协议(即时通信)
XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)可扩展通讯和表示协议，XMPP的前身是Jabber，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF国际标准组织完成了标准化事情。
适用范围：即时通信的运用程序，还能用在网络管理、内容供稿、协同工具、档案共享、游戏、远端系统监控等。
特点：
1.客户机/做事器通信模式
2.分布式网络
3.大略的客户端，将大多数事情放在做事器端进行
4.标准通用标记措辞的子集XML的数据格式
点评：XMPP是基于XML的协议，由于其开放性和易用性，在互联网及时通讯运用中利用广泛。相对HTTP，XMPP在通讯的业务流程上是更适宜物联网系统的，开拓者不用花太多心思去办理设备通讯时的业务通讯流程，相对开拓本钱会更低。但是HTTP协议中的安全性以及打算资源花费的硬伤并没有得到实质的办理。
JMS (Java Message Service)
JMS (Java Message Service)，JAVA做事，这是JAVA平台中著名的行列步队协议。
Java做事(Java Message Service)运用程序接口，是一个Java平台中关于面向中间件(MOM)的API，用于在两个运用程序之间，或分布式系统中发送，进行异步通信。Java做事是一个与详细平台无关的API，绝大多数MOM供应商都对JMS供应支持。
JMS是一种与厂商无关的 API，用来访问收发系统，它类似于JDBC(Java Database Connectivity)。这里，JDBC 是可以用来访问许多不同关系数据库的 API，而 JMS 则供应同样与厂商无关的访问方法，以访问收发做事。许多厂商都支持 JMS，包括 IBM 的 MQSeries、BEA的 Weblogic JMS service和 Progress 的 SonicMQ。 JMS 能够通过收发做事(有时称为中介程序或路由器)从一个 JMS 客户机向另一个 JMS客户机发送。是 JMS 中的一种类型工具，由两部分组成：报头和主体。报头由路由信息以及有关该的元数据组成。主体则携带着运用程序的数据或有效负载。根据有效负载的类型来划分，可以将分为几种类型，它们分别携带：大略文本(TextMessage)、可序列化的工具 (ObjectMessage)、属性凑集 (MapMessage)、字节流 (BytesMessage)、原始值流 (StreamMessage)，还有无有效负载的 (Message)。
物联网协议比拟
协议运用的侧重方向
MQTT、 DDS、 AMQP、XMPP、 JMS、 REST、 CoAP这几种协议都已被广泛运用，并且每种协议都有至少10种以上的代码实现，都流传宣传支持实时的发布/订阅的物联网协议，但是在详细物联网系统架构设计时，需考虑实际场景的通信需求，选择得当的协议。
以智能家居为例，解释下这些协议侧重运用方向。智能家居中智能灯光掌握，可以利用XMPP协议掌握灯的开关;智能家居的电力供给，发电厂的发动机组的监控可以利用DDS协议;当电力运送到千家万户时，电力线的巡查和掩护，可以利用MQTT协议;家里的所有电器的电量花费，可以利用AMQP协议，传输到云端或家庭网关中进行剖析;末了用户想把自家的能耗查询做事公布到互联网上，那么可以利用REST/HTTP来开放API做事。
