注：本文主要内容源自一篇Johnathan Hottell的ppt “Efficient IIoT Comunications”。
各种通讯协议
通讯协议是在应用层上定义报文结构和内容的约定。常见的如MODBUS、OPC UA、MQTT、CoAP等，他们的存在都有合理性，并没有绝对的好与坏。Modbus简单，OPC UA强大，MQTT灵活，要看具体的应用场景。本文重点介绍OPC UA、MODBUS、MQTT、SparkplugB在传感器数据传输的带宽占用。
流量干什么了
- 建立连接
- 传输数据
- 连接保活
- 关闭连接
建立连接
OPC 对于窄带、受限网络未必适用。一篇文章提到，向设备写数据，通过OPC UA非业务报文要600个字节，而MQTT只需要17个字节。
单点传输
无连接的HTTP和无连接的Modbus消耗更多流量，而MQTT和保持连接的Modbus要少得多。
保持连接
- 保持连接不是free的
- 需要定时发送ping包
MQTT的保活成本较低，PING包只有2个字节。
1小时的总流量消耗
假设保活心跳间隔5分钟。
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5秒数据1天总流量消耗
假设保活心跳间隔5分钟，数据每天变化2次（阀门起、停）。
MQTT带宽大大少于其他协议，因为只在数据变化时需要发送publish包，相比Modbus Release，MQTT只占其0.5%！
9个点的情况
- Modbus Modpoll 比 Modbus ACM似乎多发送一次数据
- MQTT与 Modbus ACM带宽占用相同，多发送了3倍数据(时标，别名和值）
- SparkplugB数据比MQTT压缩了3倍！
油气田案例
389个标签，每分钟变化传输。其中，223个开关量变化频率慢于每小时1次，111个标签每小时变化，19个模拟量间歇变化，36个模拟量每分钟变化。59%的点位在1小时内不变！
SparkplugB 是Modbus的9%。
总结
- 流量节约主要来自变化时发送(report by exception)
- SparkplugB压缩3倍
- 与Modbus相比，采用SparkplugB可以节约75%~99.5%的网络带宽，不过这要看你的应用，多少个点，数据的重要程度等
- 网络带宽节约多少只有在实际做的时候才知道...
扩展阅读：Sparkplug规范