📘 物联网协议 · 选型目录
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30章 · 从入门到实战
01
课程导论：为什么物联网需要专用协议？
↗
MQTT、CoAP、HTTP的诞生背景与核心定位。
02
HTTP协议基础
↗
请求-响应模型、RESTful API、长连接与短连接、HTTP/1.1 vs HTTP/2。
03
HTTP在物联网中的实践
↗
设备状态上报、远程控制接口、文件OTA升级。
04
HTTP的痛点
↗
高功耗、实时性差、头部开销大、服务端推送困难。
05
MQTT协议基础
↗
发布-订阅模型、主题(Topic)与通配符、服务质量(QoS)等级。
06
MQTT Broker选型
↗
Mosquitto、EMQX、VerneMQ、AWS IoT Core对比。
07
MQTT连接机制
↗
CONNECT报文、遗嘱消息(Last Will)、保活心跳(Keep Alive)。
08
MQTT QoS详解
↗
QoS 0（至多一次）、QoS 1（至少一次）、QoS 2（恰好一次）的权衡。
09
MQTT会话管理
↗
Clean Session、会话过期、持久会话与离线消息。
10
MQTT安全实践
↗
TLS/SSL加密、用户名密码认证、客户端证书认证、ACL权限控制。
11
MQTT在物联网中的典型应用
↗
传感器数据采集、智能家居控制、车联网消息推送。
12
MQTT的局限性
↗
二进制协议调试困难、大文件传输效率低、请求-响应模式需额外实现。
13
CoAP协议基础
↗
UDP传输、RESTful风格、请求-响应模型、观察者模式。
14
CoAP报文结构
↗
版本、类型（CON/NON/ACK/RST）、消息ID、Token、选项(Options)。
15
CoAP的可靠传输
↗
CON消息与重传机制、指数退避算法、重复检测。
16
CoAP资源发现
↗
/.well-known/core、Link Format、资源目录(RD)。
17
CoAP与HTTP的互操作性
↗
CoAP-HTTP代理、协议转换网关。
18
CoAP安全方案
↗
DTLS加密、NoSec模式、PreSharedKey模式、RawPublicKey模式。
19
CoAP在物联网中的典型应用
↗
低功耗传感器网络、智能照明、楼宇自动化。
20
CoAP的局限性
↗
UDP穿透NAT困难、大包分片问题、生态不如MQTT成熟。
21
三大协议综合对比
↗
传输层、消息模型、功耗、实时性、安全性、生态成熟度。
22
选型决策树
↗
根据设备资源、网络环境、业务场景选择最合适的协议。
23
混合架构设计
↗
MQTT + CoAP + HTTP 协同工作模式。
24
实战案例一：智能温控器系统
↗
HTTP用于配置，MQTT用于实时控制。
25
实战案例二：农田环境监测
↗
CoAP用于低功耗传感器，MQTT用于数据汇聚。
26
实战案例三：工业设备远程运维
↗
MQTT用于双向通信，HTTP用于固件升级。
27
协议迁移策略
↗
从HTTP平滑迁移到MQTT/CoAP的注意事项。
28
性能测试与调优
↗
消息吞吐量、延迟、功耗的基准测试方法。
29
未来趋势
↗
MQTT over QUIC、CoAP over TCP、HTTP/3在物联网中的应用前景。
30
课程总结与最佳实践
↗
选型清单、常见陷阱、学习资源推荐。