汽車行業(yè)正在接受發(fā)明真正聯(lián)網(wǎng)汽車的想法。他們看到了利用從車輛收集的遙測數(shù)據(jù)來創(chuàng)造新的收入機(jī)會(huì)和建立更強(qiáng)大的客戶體驗(yàn)的機(jī)會(huì)和好處。然而，成功推出可擴(kuò)展以支持遠(yuǎn)距離和各種環(huán)境條件下的數(shù)百萬輛汽車的聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)可能會(huì)帶來一些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

對于大多數(shù)聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)，汽車和云之間的雙向通信是必需的，盡管一些邊緣處理可以使聯(lián)網(wǎng)汽車更加獨(dú)立于云。連接車輛將遙測數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，并啟用預(yù)測性維護(hù)、輔助駕駛、應(yīng)急響應(yīng)等應(yīng)用。同樣，車輛需要能夠從云端接收消息以響應(yīng)遠(yuǎn)程命令，如遠(yuǎn)程門鎖和解鎖、遠(yuǎn)程激活喇叭或燈，改變交通環(huán)境等。

實(shí)現(xiàn)汽車到云的通信可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 Web 消息傳遞協(xié)議（如 HTTP）來處理。然而，考慮到車輛的 IP 地址在從蜂窩網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)不穩(wěn)定，因此云到汽車的通信可能需要不同類型的通信系統(tǒng)。

除了雙向消息傳遞挑戰(zhàn)之外，聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)還面臨許多其他獨(dú)特的技術(shù)挑戰(zhàn)：

連接性通常不可靠，因?yàn)槠嚳梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)。與云重新連接的過程可能會(huì)導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間變慢和消息丟失。

由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能，網(wǎng)絡(luò)延遲可能再次成為問題。對于響應(yīng)式用戶體驗(yàn)，汽車必須能夠處理網(wǎng)絡(luò)延遲。

云平臺(tái)需要能夠向上和向下擴(kuò)展，以支持在不同時(shí)間點(diǎn)連接的數(shù)百萬輛汽車。

聯(lián)網(wǎng)車輛需要在受信任的環(huán)境中運(yùn)行，這樣黑客就無法控制汽車。

許多公司已嘗試使用 HTTP 和 SMS 來實(shí)施聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)。為了與汽車建立連接，云平臺(tái)會(huì)向車輛發(fā)送一條短信，其中包含一個(gè)用于發(fā)起 HTTP 請求/響應(yīng)連接的 URL。然而，這種模式已被證明是不可靠的，并且通常會(huì)導(dǎo)致用戶體驗(yàn)緩慢。在某些情況下，從手機(jī)應(yīng)用程序發(fā)送的遠(yuǎn)程命令最多需要 30 秒才能完成請求。從移動(dòng)應(yīng)用程序解鎖車門 30 秒并不是汽車公司希望為客戶提供的用戶體驗(yàn)類型。

MQTT 的發(fā)布/訂閱協(xié)議旨在解決聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)的挑戰(zhàn)，非常適合在汽車和云平臺(tái)之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。

事實(shí)證明，MQTT 解決了創(chuàng)建可擴(kuò)展且可靠的聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)的許多挑戰(zhàn)，例如：

MQTT 允許在汽車和云之間建立持久的永遠(yuǎn)在線連接。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接可用時(shí)，車輛將向 MQTT 代理發(fā)布數(shù)據(jù)，并將近乎實(shí)時(shí)地從同一代理接收訂閱數(shù)據(jù)。如果網(wǎng)絡(luò)連接不可用，車輛將等到網(wǎng)絡(luò)可用后再嘗試傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)車輛離線時(shí)，broker 會(huì)緩存數(shù)據(jù)，并會(huì)在車輛重新上線后立即傳送數(shù)據(jù)。

MQTT 實(shí)現(xiàn)了三種消息傳遞服務(wù)質(zhì)量級別：最多一次傳遞、至少一次傳遞和恰好一次傳遞。這使得創(chuàng)建以可靠方式運(yùn)行的聯(lián)網(wǎng)汽車服務(wù)成為可能。MQTT 的高級消息保留策略和離線消息隊(duì)列對于適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)延遲和不可靠的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

無法通過 Internet 尋址運(yùn)行 MQTT 客戶端的汽車。運(yùn)行在每輛車上的 MQTT 客戶端負(fù)責(zé)使用 TLS 與云中的 MQTT 代理建立安全的持久 TCP 連接。這意味著汽車上沒有公開的公共互聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)，因此沒有人可以直接連接到汽車。這使得汽車幾乎不可能在互聯(lián)網(wǎng)上受到黑客的直接攻擊。

MQTT 代理可以部署到在私有或公共云基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行的集群節(jié)點(diǎn)。這允許代理根據(jù)嘗試連接的車輛數(shù)量擴(kuò)大和縮小規(guī)模。