TCP/IP协议与Http协议的差异
物联网协议
1. REST/HTTP(松耦合做事调用)
2. CoAP协议
3. MQTT协议(低带宽)
4. DDS协议(高可靠性、实时)
5. AMQP协议(互操作性)
6. XMPP协议(即时通信)
7. JMS
TCP/IP协议与Http协议的差异
TPC/IP协议是传输层协议，紧张办理数据如何在网络中传输.
HTTP是运用层协议，紧张办理如何包装数据.
关于TCP/IP和HTTP协议的关系，网络有一段比较随意马虎理解的先容：“我们在传输数据时，可以只利用（传输层）TCP/IP协议，但是那样的话，如果没有运用层，便无法识别数据内容，如果想要使传输的数据故意义，则必须利用到运用层协议，运用层协议有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也可以自己定义运用层协议。WEB利用HTTP协议作运用层协议，以封装HTTP 文本信息，然后利用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。”
术语TCP/IP代表传输掌握协议/网际协议，指的是一系列协议。“IP”代表网际协议，TCP和UDP利用该协议从一个网络传送数据包到另一个网络。把IP想像成一种高速公路，它许可其它协议在上面行驶并找到到其它电脑的出口。TCP和UDP是高速公路上的“卡车”，它们携带的货色便是像HTTP，文件传输协议FTP这样的协议等。
你该当能理解，TCP和UDP是FTP，HTTP和SMTP之类利用的传输层协议。虽然TCP和UDP都是用来传输其他协议的，它们却有一个显著的不同：TCP供应有担保的数据传输，而UDP不供应。这意味着TCP有一个分外的机制来确保数据安全的不出错的从一个端点传到另一个端点，而UDP不供应任何这样的担保。
HTTP(超文本传输协议)是利用TCP在两台电脑(常日是Web做事器和客户端)之间传输信息的协议。客户端利用Web浏览器发起HTTP要求给Web做事器，Web做事器发送被要求的信息给客户端。
物联网协议
一类是传输协议，一类是通信协议。
传输协议一样平常卖力子网内设备间的组网及通信；
通信协议则紧张是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议，卖力设备通过互联网进行数据交流及通信。
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C/S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。(物联网设备性能弗成，便宜)
(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。
IOT的七大通信协议:
1. REST/HTTP(松耦合做事调用)
REST即表述性状态通报，是基于HTTP协议开拓的一种通信风格。
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，每个资源都利用 URI 得到一个唯一的地址。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。
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。
2. 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：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
（6）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：
· libcoap（C措辞实现）
· Californium（java措辞实现）
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。
3. 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。
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
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。
4. 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。
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：
· OpenDDS 是一个开源的 C++ 实现
· OpenSplice DDS
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。
5. AMQP协议(互操作性)
AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)，前辈行列步队协议，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：
· Erlang中的实现有 RabbitMQ
· AMQP的开源实现，用C措辞编写OpenAMQ
· Apache Qpid
· stormMQ
6. XMPP协议(即时通信)
XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)可扩展通讯和表示协议，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。
适用范围：
即时通信的运用程序，还能用在网络管理、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
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。
7. JMS
JMS (Java Message Service)，即做事，这是JAVA平台中著名的行列步队协议。
Java做事运用程序接口，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）。
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。
物联网协议的选择
发布/订阅做事更适宜物联网环境下通信
DDS、MQTT、AMQP和JMS都是基于发布/订阅模式，发布/订阅框架具有做事自发现、动态扩展、事宜过滤的特点，它办理了物联网系统在运用层的数据源快速获取、物的加入和退出、兴趣订阅、降落带宽流量等问题，实现物的联接在空间上松耦合（双方无需知道通信地址）、韶光上松耦合和同步松耦合。
做事质量（QoS）是物联网通信中的主要考虑成分
在做事策略的帮助下，DDS能够有效地掌握和管理网络带宽、内存空间等资源的利用，同时也能掌握数据的可靠性、实时性和数据的生存韶光，通过灵巧利用这些做事质量策略，DDS不仅能在窄带的无线环境上，也能在宽带的有线通信环境上开拓出知足实时性需求的数据分发系统。
