36、物联网通信协议与云数据中心能耗优化研究

物联网通信协议与云数据中心能耗优化研究

1. 物联网通信协议：MQTT 与 CoAP 对比分析

1.1 研究动机

物联网生态系统包含众多异构设备，会产生大量数据和信息。这些数据或消息可能至关重要，需要在最短时间内处理。存在多种协议，如 MQTT、CoAP、AMQP、XMPP 和 DDS 等，但本文主要比较 MQTT 和 CoAP，因为它们是最常用且最适合轻量级/小型设备以及资源受限（如存储、功耗和计算能力）场景的协议。

这两种协议在多个领域有不同应用：
- MQTT ：用于冰箱、微波炉、电视、车辆等设备连接互联网。
- CoAP ：应用于智慧城市、智能能源供应、智能照明系统、产品跟踪等。

这些协议有助于从网络中的连接设备获取和存储监控数据，无需人机交互或人机与计算机交互，能改善生活、增加收入或优化环境。例如，智能健身带可跟踪心率、监测脉搏、记录睡眠模式并计算和存储每日行走距离；一些物联网设备使用传感器监测智能家居的水位，或通过识别土壤湿度监测作物、及时灌溉和识别病害等。有效的物联网工具能让我们通过智能设备（手机、平板电脑）远程使用和控制这些设备。各行业都能从物联网的发展中受益，如商店和企业主可轻松获取库存和销售数据，实时获取客户详细信息，从而做出更明智可靠的决策，为业务增值。

1.2 问题陈述

此前已使用不同工具和方法对 MQTT 和 CoAP 通信协议进行了分析和比较。本文将使用 Wireshark 数据包分析器对 CoAP 和 MQTT 协议进行测试和分析。Wireshark 可检查和分析数据包，并保存安装该软件设