物联网技术框架体系中所使用到的通讯协议主要有：
AMQP、JMS、REST、HTTP/HTTPS、COAP、DDS 、MQTT等。
物联网联接的问题空间
上图为物联网联接的问题空间，其中物联网的通信环境有Ethernet, Wi-Fi, RFID, NFC（近距离无线通信）, Zigbee,
6LoWPAN(IPV6低速无线版本),Bluetooth, GSM, GPRS, GPS, 3G, 4G等网络，而每一种通信应用协议都有一定适用范围。AMQP、JMS、REST/HTTP都是工作在以太网，COAP协议是专门为资源受限设备开发的协议，而DDS和MQTT的兼容性则强很多。
这些协议的简单介绍：
• MQTT (Message Queuing Telemetry Transport )，消息队列遥测传输，IBM开发的一个即时通讯协议，现在成了OASIS的建议标准；
• DDS（DataDistribution Service for Real-Time Systems），面向实时系统的数据分布服务，这是大名鼎鼎的OMG组织提出的协议，其权威性应该能证明该协议的未来应用前景；
• AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)，先进消息队列协议，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等进行数据交换；
• XMPP(Extensible Messaging and PresenceProtocol)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工作；
• JMS (Java Message Service)，JAVA消息服务，这是JAVA平台中著名的消息队列协议；
• REST (Representational State Transfer)，表征状态转换，是基于HTTP协议开发的一种通信风格，目前还不是标准；
• CoAP (Constrained Application Protocol)，受限应用协议，应用于无线传感网中协议。
以上这几种协议都已被广泛应用，并且每种协议都有至少10种以上的代码实现，都宣称支持实时的发布/订阅的物联网协议，但是在具体物联网系统架构设计时，需考虑实际场景的通信需求，选择合适的协议。
下面我们将一一详细介绍下这些协议：
MQTT协议(低带宽)
适用范围：在低带宽、不可靠的网络下提供基于云平台的远程设备的数据传输和监控。
特点：
1.使用基于代理的发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布
2.使用 TCP/IP 提供网络连接
3.小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量
4.支持QoS，有三种消息发布服务质量：“至多一次”， “至少一次”， “只有一次”
协议主要实现和应用：
已经有PHP，JAVA，Python，C，C#等多个语言版本的协议框架
IBM Bluemix 的一个重要部分是其 IoT Foundation 服务，这是一项基于云的 MQTT 实例
移动应用程序也早就开始使用MQTT，如 Facebook Messenger 和com等
MQTT 协议在网络中定义了两种实体类型：一个消息代理和一些客户端。代理是一个服务器，它从客户端接收所有消息，然后将这些消息路由到相关的目标客户端。客户端是能够与代理交互来发送和接收消息的任何事物。客户端可以是现场的 IoT 传感器，或者是数据中心内处理 IoT 数据的应用程序。
1.客户端连接到代理。它可以订阅代理中的任何消息“主题”。此连接可以是简单的 TCP/IP 连接，也可以是用于发送敏感消息的加密 TLS 连接。
2.客户端通过将消息和主题发送给代理，发布某个主题范围内的消息。
3.代理然后将消息转发给所有订阅该主题的客户端。
MQTT协议一般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，设备控制能力弱，另外实时性较差，一般都在秒级。
MQTT中文网：
https://mcxiaoke.gitbooks.io/mqtt-cn/content/mqtt/02-ControlPacketFormat.html
DDS协议(高可靠性、实时) DataDistributionServiceforReal-timeSystems
分布式高可靠性、实时传输设备数据通信。目前DDS已经广泛应用于国防、民航、工业控制等领域。
特点：
1.以数据为中心
2.使用无代理的发布/订阅消息模式，点对点、点对多、多对多
3.提供多大21种QoS服务质量策略
协议主要实现：
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控制，设备和云端的数据传输，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消息到众多设备。DDS在服务质量（QoS）上提供非常多的保障途径，这也是它适用于国防军事、工业控制这些高可靠性、可安全性应用领域的原因。但这些应用都工作在有线网络下，在无线网络，特别是资源受限的情况下，没有见到过实施案例。
参考:https://blog.csdn.net/DDS_CSIT/article/details/104922973
AMQP协议(互操作性)Advanced Message Queuing Protocol（高级消息队列协议）
适用范围：最早应用于金融系统之间的交易消息传递，在物联网应用中，主要适用于移动手持设备与后台数据中心的通信和分析。
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.面向消息、队列、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语言编写OpenAMQ
Apache Qpid
stormMQ
AMQ Model的整体架构
可以把AMQP的架构理解为一个邮件服务：
1.一个AMQP消息类似于一封邮件信息
2.消息队列类似于一个邮箱（Mailbox）
3.消费者类似一个邮件客户端，能够拉取和删除邮件。
4.交换器类似一个MTA（邮件服务器）。检查邮件，基于邮件里的路由信息、路由表，来决定如何把邮件发送到一个或多个邮箱里。
5.Routing Key类似于邮件中的To:，Cc:，Bcc:的地址。不包含服务端信息。
6.每一个交换器实例，类似于各个MTA
参考文档：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/147675691
https://blog.csdn.net/weixin_37641832/article/details/83270778
https://blog.51cto.com/caczjz/2148164
XMPP协议(即时通信)
适用范围：即时通信的应用程序，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/服务器通信模式
2.分布式网络
3.简单的客户端，将大多数工作放在服务器端进行
4.标准通用标记语言的子集XML的数据格式
XMPP协议基于XML文本来传输的即时通讯指令，它原来的设计目的是互联互通即时通讯服务的，在一些物联网应用中，它被用作发送比较复杂的操作命令到设备端来进行设备控制。
REST/HTTP(松耦合服务调用)
适用范围：REST/HTTP主要为了简化互联网中的系统架构，快速实现客户端和服务器之间交互的松耦合，降低了客户端和服务器之间的交互延迟。因此适合在物联网的应用层面，通过REST开放物联网中资源，实现服务被其他应用所调用。
Rest就是选择http协议和uri，利用client/server模式对资源进行CRUD操作
特点：
1.REST 指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是RESTful
2.客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的
3.在服务器端，应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：应用程序对象、数据库记录、算法等等。每个资源都使用 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，以便在客户端和服务器之间传输状态
4.使用的是标准的 HTTP 方法，比如 GET、PUT、POST 和DELETE
REST/HTTP其实是互联网中服务调用API封装风格，物联网中数据采集到物联网应用系统中，在物联网应用系统中，可以通过开放REST
API的方式，把数据服务开放出去，被互联网中其他应用所调用。
CoAP协议
适用范围：CoAP是简化了HTTP协议的RESTful API，CoAP是6LowPAN协议栈中的应用层协议，它适用于在资源受限的通信的IP网络。
特点：
1.CoAP采用了二进制报头，而不是HTTP协议中的文本报头(text header)
2.CoAP降低了头的内容类型选项数量，例如去掉了text/html (UTF-8)、image/jpeg、video/raw等
协议主要实现：
libcoap（C语言实现）
Californium（java语言实现）
CoAP和6LowPan，这分别是应用层协议和网络适配层协议，其目标是解决设备直接连接到IP网络，也就是IP技术应用到设备之间、互联网与设备之间的通信需求。因为IPV6技术带来巨大寻址空间，不光解决了未来巨量设备和资源的标识问题，互联网上应用可以直接访问支持IPV6的设备，而不需要额外的网关。
JMS（Java Message Service），JAVA消息服务，这是JAVA平台中著名的消息队列协议。
Java消息服务（Java Message Service）应用程序接口，是一个Java平台中关于面向消息中间件（MOM）的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。Java消息服务是一个与具体平台无关的API，绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持。
point to point (queuing)
publish-subscribe （topic）
SSDP 简单服务发现协议
SSDP 简单服务发现协议，是应用层协议，是构成UPnP（通用即插即用）技术的核心协议之一。它为网络客户端（network client）提供了一种发现网络服务（network services）的机制，采用基于通知和发现路由的多播方式实现。
UPnP协议编程实践
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/other/UPnP/part1/index.html
mDNS（ multicast DNS）
规范文档地址： http://www.ietf.org/rfc/rfc6762.txt。
使用范围：实现局域网内的服务发现，查询，注册。
mdns 使用组播地址为： 224.0.0.251 （ipv6： FF02::FB） 端口为5353，mdns 是用于局域网内部的，并且主机的域名为.local 结尾,每个进入局域网的主机，如果开启了mDNS服务的话，都会向局域网内的所有主机组播一个消息，我是谁（域名），和我的IP地址是多少。然后其他有mdns服务的主机就会响应，也会告诉你，它是谁（域名），它的IP地址是多少。 当然设备需要服务时，就是使用mdns 查询域名对对应的ip地址，对应的设备收到该报文后同样通过组播方式应答，此时其他主机设备也是可以收到该应答报文，其他主机也会记录域名和ip 以及ttl 等，更新缓存
Java：jmDNS
Android：NsdManager
mNsdManager = (NsdManager) mContext.getSystemService(Context.NSD_SERVICE);
通讯协议比较
以智能家居为例，说明下这些协议侧重应用方向。智能家居中智能灯光控制，可以使用XMPP协议控制灯的开关；智能家居的电力供给，发电厂的发动机组的监控可以使用DDS协议；当电力输送到千家万户时，电力线的巡查和维护，可以使用MQTT协议；家里的所有电器的电量消耗，可以使用AMQP协议，传输到云端或家庭网关中进行分析；最后用户想把自家的能耗查询服务公布到互联网上，那么可以使用REST/HTTP来开放API服务。
