bob手机登录网址体育:车联网场景中的MQTT协议应用 发布时间:2024-05-04 11:46:44 来源:bob手机体育app 作者:BOB体育多特


  MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是一种轻量级、基于TCP/IP协议栈构建的异步通信,和发布-订阅模式的消息传输协议。适用于资源受限的设备和低带宽、高延迟或不稳定的网络环境。它在物联网应用中广受欢迎,可以在一定程度上完成传感器、执行器和其它设备之间的高效通信。MQTT已慢慢的变成为物联网(IoT)领域最热门的协议,也是国内外各大物联网平台最主流的传输协议,阿里云物联网平台很多设备都是通过MQTT接入。

  车联网定义车联网是指车辆与周围环境中的一切物体(包含别的车辆、道路基础设施、行人、交通管理系统等)之间的互联互通系统。Vehicle-to-Everything (V2X)是车联网中的一个重要概念,旨在通过交互式通信和数据共享,提高交通安全性、流量效率和驾驶体验。简单来说,V2X技术主要基于车载通信设施和传感器,通过通信技术将车辆与周围环境中的其他实体连接起来。车辆通过传感器(如雷达、摄像头、激光雷达等)采集实时数据,如车速、位置、方向、加速度等,并通过通信设施将这一些数据传输到周围的实体。而运行于其中的通信协议就成为车联网系统建设的关键和核心。

  车联网作为一个快速地发展中的物联网平台,现在很多车辆已经具备基础的车联网功能,可以在一定程度上完成T-Box远程升级(OTA)与部分信号的传输。随着5G时代的到来与通信技术慢慢的提升,车联网将会以非常快的速度进入每一台车。

  阿里云车联网系统架构通过设备端、云平台、通信模块、数据存储、数据分析与处理、业务应用和安全认证与权限控制等组成部分,实现了从设备到云端的全链路的车联网服务。该架构能支持大规模的车辆连接和数据处理,提供高效、安全和智能的车联网解决方案。

  车联网系统一般包含几个主要部分。其中,主机大多数都用在影音娱乐,以及车辆信息数据显示;汽车T-Box大多数都用在和后台系统/手机APP互联通信,实现后台系统/手机APP的车辆信息数据显示与控制。

  车联网体系中的车辆、手机APP端、路侧等设备端连接到车载设备T-Box, 通过MQTT接入,实现对千万量级的以上终端的并发接入能力。

  相比于其他HTTPS/TCP等私有协议,MQTT具有开放性,多平台使用等优点,适用于多种业务场景,且不受资源限制,能随意扩展以处理海量数据。因此MQTT协议顺理成章地成为最适合车联网领域的主流协议。

  MQTT协议根据主题来转发消息。MQTT的主题是不要预先创建的,发布者发送消息到某个主题、或者订阅者订阅某个主题的时候,Broker就会自动创建这个主题。

  MQTT提供了三种服务的品质(QoS),在不同网络环境下保证消息的可靠性。

  注意点1:QoS级别越高,虽能增加消息可靠性,但设计的消息交互模式就越复杂,同时也使资源消耗和消息时延大幅度的增加。所以QoS等级并非最高最优。平台和终端能够准确的通过自己的网络级别和业务场景来选择正真适合的QoS。

  注意点2:MQTT发布与订阅操作中的QoS是分开设置的,若双方设置的QoS等级不一致,则会下向兼容发生消费降级。发布时的QoS等级表示消息发送到MQTT Broker时使用的QoS等级,订阅时的QoS等级表示MQTT Broker向自己发送消息时使用的最大QoS等级。

  该业务场景为非必须,如音乐播放,天气预报,等与娱乐相关的多媒体服务数据。即使偶尔有丢失也不影响业务使用。

  该业务使用于车联网大部分场景,对消息实时性要求高,且对资源性能也有要求,如控制车辆命令,车辆行驶中的数据上报、以及交通安全管控类数据,和道路安全相关的数据下发。但也不接受占用大量的系统资源做消息去重。

  QoS 2:消息不可丢失,且不可重复,对数据完整性与及时性要求比较高的场景。

  从国家政策层面来看,2015年起就开始布局智慧交通,自2020年以来,有关智能网联汽车的政策更是密集推出。按照当前的政策指引,预计在2025年,我国将会实现有条件的无人驾驶智能汽车规模化生产,在2035年基本实现交通强国的战略目标。同时,有关智能汽车和车联网的有关技术标准体系也在逐渐完备的过程中。

  作为一个发展了二十多年的标准消息传输协议,MQTT的重要性正在持续增长。随着物联网在各行业被愈来愈普遍地应用,MQTT协议也在持续不断的发展以应对新的挑战,满足更低延迟的连接、更便捷的MQTT服务部署、复杂场景或大规模物联网应用下灵活管理以及智能设备接入的需求。OASIS现在已经发布了官方的MQTT v5.0标准, 这对于已经为物联网(IoT)所用的消息传输协议来说,这是一个改进和功能的巨大飞跃。作为庞大物联网的神经系统,在2023年及更远的未来,MQTT必将在车联网等关键领域中。

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