下一代车联网设计与实现—从平台架构、数据采集到消息传输、安全通信的全方位技术手册.pdf

目前,我国车联网行业处于与5G技术的深度融合时期。随着5G与V2X技术的发展成熟,未来的车联网产业必将打开新的成长空间。

车联网是物联网技术在交通系统领域的典型应用,车联网行业所涉及的相关技术领域的融合布局与协同发展,在某种程度上与物联网一脉相通。

作为一家开源物联网数据基础设施软件供应商,EMQ多年来也为车联网领域的众多客户提供了云边端协同的物联基础设施软件,实现对人、车、路、云的统一连接,为整车制造商、T¹供应商、后市场服务商、出行服务公司等打造智能网联、自动驾驶和V2X等场景解决方案。

本白皮书旨在深入探讨和解决车联网领域中的关键问题,为车联网平台的设计与实现提供有力的指导。我们将根据EMQ在车联网领域的实践经验,从协议选择等理论知识,到平台架构设计等实战操作,与读者分享如何搭建一个可靠、高效、符合行业场景需求的车联网平台。

01|车联网场景中的MQTT协议

MQTT协议早已是物联网领域当之无愧的主流协议,其凭借轻巧高效、可靠安全、双向通讯等特性在诸多行业物联网平台搭建中得到了广泛的应用。那么, MQTT协议在车联网场景中的应用情况是怎样的呢?

在本白皮书的第一章节,我们将从EMQ车联网行业用户实际案例经验出发,对比不同物联网通信协议在车联网平台搭建应用中的利弊,分享企业该如何基于自身情况选择合适的MQTT消息接入产品与服务,以及当前在数据传输安全、数据集成等方面的最热门技术方案。

MQTT协议适合车联网吗?

整个车联网业务架构复杂,涉及多个通信环节,在本文中我们讨论的是车联网平台主要负责的云-端消息接入模块。

MQTT是基于发布/订阅模式的物联网通信协议,具有简单易实现、支持QoS、报文紧凑等特点,占据了物联网协议的半壁江山。

在车联网场景中,MQTT依然能够胜任海量车机系统灵活、快速、安全接入,并保证复杂网络环境下消息实时性、可靠性,其主要应用优势如下:

1.开放消息协议,简单易实现。市场上有大量成熟的软件库与硬件模组,可以有效降低车机接入难度和使用成本;

2.提供灵活的发布订阅和主题设计,能够通过海量的Topic进行消息通信,应对各类车联网业务;

3.Payload格式灵活,报文结构紧凑,可以灵活承载各类业务数据并有效减少车机网络流量;

4.提供三个可选的QoS等级,能够适应车机设备不同的网络环境;

5.提供在线状态感知与会话保持能力,方便管理车机在线状态并进行离线消息保留。

综上,如果配以具备海量车端连接、软实时、高并发数据吞吐以及多重安全保障能力的消息中间件产品,MQTT协议无疑将为车联网平台的搭建带来极大便利。

相比于MQTT,其他协议差距在哪里?

目前为止大多数车联网客户首选的都是MQTT协议,我们也遇到过一些客户曾选择其他诸如私有TCP、HTTP协议,但从最终结果来看,MQTT都是车联网场景下的最佳选择。

在没有接触过MQTT协议之前,华南某大型主机厂采用了私有化的TCP协议(ACP协议)构建车联网服务平台。经过长周期的协议规范设计和开发,基本实现了车联网平台的主要功能。

但随着车联网业务场景的不断增加和车机数量的不断增长,私有化的TCP的弊端逐渐凸显:协议私有化定义与版本维护困难、所有的协议功能(如保活、断线重连、离线消息等)都需要定制开发,私有的协议也导致终端硬件适配都需要定制开发……成本高、周期长,更新迭代慢等问题突出。

随着MQTT协议生态不断完善和在车联网平台通讯协议选型中被广泛采用,该主机厂在新一代车联网平台的开发中开始采用MQTT协议,基于EMQX物联网接入平台为其提供的完善MQTT协议支持,不仅降低了开发成本、缩短了开发周期,同时实现了更多的功能场景和运维手段。

本文来自知之小站

 

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