物联网网关协议比较：MQTT 和 Modbus.docx
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2022-11-15
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物联网 (IoT) 不只是新技术， 还是与旧技术的集成，其关键在于通信。 可用
的通信方法各不相同，但是，各种不同的协议在将海量“事物”连接到互联网时
发挥着重要的作用。 本文介绍了两种物联网补充协议： 用于短距离设备连接的
本地协议 Modbus 以及支持物联网进行全局通信的可扩展互联网协议“消息队
列遥测传输 (MQTT)”。
Modbus 是一个串行通信协议，首次出现于 1979 年，是连接行业设备实际使用
的标准协议。MQTT 早在 20 年前便已出现，但是将这两个协议结合在一起使用，
能够为深度嵌入式设备提供物联网的规模和连接性。图 1 展示了这些协议之间
的一般关系，同时介绍了连接的支持解决方案：物联网网关。
图 1. 物联网 (IoT) 网关作为物联网通信的支持解决方案 我们来看一下
Modbus 和 MQTT，以了解其区别以及如何在物联网中互相补充。
Modbus
自 1979 年首次出现至今，Modbus 已经演变为一套全面的支持多种物理链接的
协议集（如 RS-485）。 Modbus 的核心是一个串行通信协议，采用主从模式。 主
机向从机发送请求，从机予以回复。 在标准 Modbus 网络中，有一台主机以及
最多 247 台从机（但是，如果采用 2 字节寻址，则可显著提高这一界限）。
借助 RS-485，主从机之间的通信发生在指示功能码的帧中。 该功能码可识别要
操作的功能，如读取独立输入；读取先进先出队列；或执行诊断函数。 然后，
从机根据收到的功能码进行响应，该响应较为简单，由一组字节指示。 因此，
从机可以是智能设备，也可以是只有一个传感器的简单设备。
从该描述中，您可以看到 Modbus 协议非常简单，但是其作为协议的开放性使其
成为整个行业或 SCADA 系统的实际通信协议。
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