Priya

设备对设备通信在物联网中占有重要地位。在物联网系统中，这种设备对设备的通信通常避免了人类对设备的交互和控制，设备之间是自主通信的。在本教程中，将给出一个类似的设备到设备通信的演示。

在之前的教程中，设计的IOT设备都是通过Wi-Fi连接到互联网的。Wi-Fi是一种无线标准。它通常用于提供移动设备和互联网网络之间的数据通信。另一个用于网络设备和计算机的通用标准是以太网。以太网是最常用的局域网(LAN)技术。它提供了一种有线通信，将设备连接到互联网上。

在上一篇教程中，我们讨论了以太网技术的基础知识。在本教程中，将使用以太网技术通过互联网连接Arduino板和PC。基于Arduino的物联网设备和PC将通过HiveMQ Broker使用MQTT协议进行通信。本项目将设计一个基于Arduino的物联网设备。Arduino将与Arduino以太网屏蔽接口，通过以太网电缆连接路由器(Cat 5e)。

在之前的教程中，使用以太网技术将基于Arduino的物联网设备与互联网连接。物联网设备还可以使用GSM、CDMA和GPRS等移动技术连接到互联网。在蜂窝网络上有两种主要的数据传输技术——GSM和GPRS。这两种技术在数据速率和操作费用上是不同的。

SIM800是一种流行的GSM GPRS调制解调器。它支持通用分组无线服务(GPRS)连接到互联网。这个模块有内置的TCP/IP栈，可以用AT命令串行访问。调制解调器需要连接到PC上进行配置。在这种设置中，使用SIM卡的SIM800 modem作为TCP客户端，PC作为TCP服务器。

在上一篇教程中，SIM800模块被配置为TCP-IP Client, PC被配置为TCP-IP服务器。这两个设备使用Arduino UNO作为网关通过TCP-IP堆栈进行通信。在本教程中，SIM800将被配置为MQTT客户机，并设置为通过MQTT协议与PC客户机通信。在上一节教程中，将PC配置为服务器，将SIM800 modem设置为工作模式。在本项目中，PC作为另一个客户端，通过HiveMQ broker与GSM GPRS modem进行通信。

物联网的安全不是事后才想到的。它是物联网发展不可分割的一部分。物联网的理念不仅是将日常生活中的正常事物连接到互联网上，而且是在各个端点之间安全地传输数据，从而使智能物联网应用不仅高效、成功地满足各种个人和专业需求，而且具有高度的可靠性。

在前面的教程中，讨论了MQTT协议包和MQTT安全机制。现在是时候动手了。为了创建一个通信网络，其中多个IoT设备可以通过MQTT代理相互通信，重要的是将IoT设备配置为MQTT客户机。MQTT是在TCP/IP堆栈之上开发的，因此如果设备希望通过MQTT代理相互通信，它们必须拥有TCP/IP堆栈。

在前面的教程中，我们了解了如何将智能手机和PC设置为MQTT客户机，以及如何建立它们与MQTT代理的连接。智能手机配置为使用android MQTT应用程序- IOT MQTT Dashboard的MQTT客户端，而PC配置为使用chrome插件- MQTTLens的MQTT客户端。现在，在本教程中，这些MQTT客户机(移动和PC)将使用MQTT协议彼此通信。MQTT客户机之间的通信只能通过MQTT代理实现。

在任何物联网应用程序开发中，安全都是首要考虑的问题。来自物联网设备的数据被传递到服务器/云，在那里数据可能被临时存储或长时间存储，以生成分析数据。数据从物联网设备传输到云的传输介质必须进行安全防护，实施各种物联网安全措施，防止数据被中间人攻击。

物联网旨在通过嵌入式电子设备和IT基础设施来增强日常使用的对象。它的目标是将这些对象与互联网网络实时连接，并允许它们与其他位于同一地点或远程对象进行通信。物联网设备之间需要遵循协议进行通信。应用程序开发人员需要主要关注应用层协议的实现，而网络和传输层协议的实现通常仍由网络管理员或网络程序员负责。

在之前的教程中，使用ESP8266模块设计一个家庭区域网络，从远程PC控制LED灯。使用PC客户端发送控制信号来控制家庭区域网络中LED灯的开关。在本教程中，ESP模块将与DHT-11温度传感器接口，将温度数据发送到PC客户端进行实时温度监控。在这个项目中，DHT-11传感器将在ESP客户端与ESP8266接口，而不是LED。

网络是OSI的Level 3层，在TCP-IP模型中是internet层。和物理层和MAC层一样，网络层也是物联网参考体系结构中基础设施层的一部分。这一层负责数据包的寻址和路由。在这一层，来自传输层的数据报被封装到数据包中，并使用IP地址发送到它们的目的地。到目前为止，IPv4一直是网络层的标准协议。

在之前的教程中，我们讨论了用于个人局域网(PAN)、家庭局域网(HAN)和局域网(LAN)的各种物理和媒体访问控制(MAC)协议。在本教程中，将讨论基于RFID和移动标准的物理和MAC协议。有以下基于RFID的协议栈:RFID, DASH7, NFC。以下是为适应物联网应用而发展的通用移动标准

服务发现层在物联网体系结构中具有重要作用。将物联网网络与典型的internet网络区分开来的是服务发现或服务管理层。为了实现物联网，物联网设备需要与基于web或云的服务和应用程序连接和通信。云或web服务和应用程序运行在主机上，主机由网络上唯一的IP地址识别。为了利用基于云的服务，物联网设备必须与承载这些服务或应用程序的计算机(服务器)连接。因此，有一些协议被设计来解析主机IP地址以提供物联网服务和应用

应用层是指OSI的5级、6级和7级。它是TCP-IP模型中的应用层。在物联网架构中，此层位于服务发现层之上。它是体系结构中从客户端延伸出来的最高层次。它是终端设备与网络之间的接口。这一层是通过设备端专用的应用程序实现的。就像计算机一样，应用层是由浏览器实现的。它是实现HTTP、HTTPS、SMTP和FTP等应用层协议的浏览器。同样，在物联网的上下文中也有指定的应用层协议。

在前面的教程中，讨论了应用层协议。通过上述讨论，我们了解了理解物联网通信网络的必要基础。本教程将讨论与设备节点相对的物联网系统的另一端。这就是“云”。物联网主要是集成嵌入式电子产品和IT服务。没有云，这是不可能的。云是任何物联网系统的灵魂。

假设，有人安装了一个家庭自动化系统，可以通过移动设备访问。这是一种巨大的力量，因为用户可以随时随地通过嵌入式电子设备访问被赋予智能的电子设备和各种普通家用商品。如果同样的家庭自动化系统被某人非法入侵并成为盗窃的手段呢?在这里，物联网的光荣概念伴随着一个警告——“安全”。

代理或服务器在基于MQTT(协议)的网络中扮演主要角色。MQTT设备需要MQTT代理来相互通信。MQTT代理只是一个连接到Internet的中央服务器。代理或服务器充当位于设备之间的决策者。客户机彼此不认识，它们必须通过MQTT代理进行通信。代理主要负责接收来自发布者客户机的所有消息，对它们进行过滤，确定哪个订阅者对它感兴趣，然后将消息发送到订阅的客户机。MQTT代理还保存所有持久客户端的会话，包括订阅和遗漏的消息。