Protokoly IoT a ich architektúra

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Teraz všade počujeme slovo IoT. V skutočnosti si o tom, čo to je, ako to funguje a ako nám zjednodušuje každodenný život, povieme v tomto článku. Začnime definíciou internetu vecí. Viaceré elektronické zariadenia, ktoré sú vybavené jedinečnou IP adresou a komunikujú cez internet, sa nazývajú Internet vecí (IoT) . IoT môžeme definovať viacerými spôsobmi, ale nakoniec v tejto technológii môžeme pomocou internetu ovládať počet elektronických zariadení prostredníctvom jedného zariadenia. Elektronické zariadenia v technológii IoT by tu mali mať senzory, ktoré by mali elektricky snímať signál a fungovať podľa nich. A nasnímané dáta sa prenesú do druhého zariadenia cez internet. Vďaka internetu vecí bude náš život taký jednoduchý a presný. V súčasnosti má táto technológia obrovské pracovné príležitosti a stále existuje veľa vývojových trendov. Medzi príklady IoT patria príklady zariadení IoT, ako sú inteligentné hodinky, inteligentné reproduktory, inteligentné televízory, Amazon Alexa, zariadenia Google Home, zariadenia pripojené k internetu. Tento článok pojednáva čo je IoT , Protokoly IoT a architektúry.

Čo sú protokoly IoT?

Teraz tu prichádza zaujímavá otázka, ako môžu tieto zariadenia medzi sebou komunikovať v IoT? a ako funguje internet vecí? Ako môžu ľudia navzájom komunikovať, rovnako ako tieto zariadenia, aj tieto môžu komunikovať s ostatnými zariadeniami prostredníctvom protokolov, ktoré sú známe ako protokoly IoT. Protokol je definovaný ako súbor pravidiel a regulačných pokynov, ktoré majú reagovať na príkazy z iného zariadenia. Tieto protokoly sú v komunikačných zariadeniach veľmi dôležité. The univerzálne protokoly ako CDMA, WAP atď., nie sú pre tento konkrétny produkt vhodné Technológia IoT . Táto technológia vyžaduje výkonnejšie protokoly.




Niektoré zo špecifických zoznamov protokolov IoT

  • MQTT - Protokol pre prenos telemetrie frontu správ
  • DDS - služba distribúcie údajov
  • AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
  • CoAP - obmedzený aplikačný protokol

Teraz poďme diskutovať podrobne Prehľad protokolu IoT

1). Protokol prenosu telemetrie frontu správ

S týmto MQTT môže byť komunikácia medzi strojmi. Bola vyvinutá spoločnosťou IBM. Protokol prenosu telemetrie frontu správ je protokol správ. Tento protokol zhromažďuje údaje zo zariadení a postupuje ich ďalej do siete. Takže protokol medzi zariadeniami a sieťou je možné vykonať. Je to jednoduchý protokol, ktorý odosiela údaje zo senzorov do zariadení a potom smerom sieť . Toto je najlepší protokol referenčného modelu protokolu TCP / IP. Tri prvky v Protokol MQTT v IoT . Sú to predplatitelia, vydavatelia a obchodníci / sprostredkovatelia. Údaje je možné medzi predplatiteľom a vydavateľom zameniť. Obchodník / sprostredkovateľ umožňuje bezpečné spojenie medzi predplatiteľom a vydavateľom. MQTT beží na modeli TCP / IP. Z tohto dôvodu nie je možné protokol MQTT použiť pre všetky typy aplikácií internetu vecí.



mqtt-protokol

mqtt-protokol

2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

Toto pokročilé radenie správ je vhodný protokol pre prostredia middleware orientovaného na správy. Tú vyvinul John Hara z JP Morgan Chase v Londýne. Toto Komunikačný protokol IoT užitočné pre výmenu spoľahlivých správ je možné dosiahnuť pomocou tohto AMQP.

Vydavateľ môže komunikovať s predplatiteľom prostredníctvom operátora AMQP. Správy od vydavateľa môžu byť uložené v nosiči AMQP a podľa poradia a poradia správ budú preposlané príslušnému predplatiteľovi so správnym riadkom bezpečnostného systému. AMQP má nasledujúce tri funkcie, vďaka ktorým je spoľahlivejší a bezpečnejší. Tento protokol má nižšie uvedený reťazec spracovania.


amqp-protokol

amqp-protokol

Výmena: Prijíma správy od vydavateľov a na základe priorít sa preposielajú do frontov správ.

Fronta správ: Ukladá správy, kým nebudú správne spracované pomocou klientskeho softvéru.

Viazanie: Spojenie medzi burzou a frontom správ bude uvedené týmto komponentom viazania.

3). Služba distribúcie údajov (DDS)

Tento protokol je štandardom IoT, ktorý vyvinula skupina pre správu objektov (OMG). Tento DDS je možné použiť v malých zariadeniach, ktoré zaberajú menšiu plochu, ako aj v cloude. Toto je middleware protokol (leží medzi operačný systém a aplikácia) a API (Application Programming Interface), ktoré umožňuje dátové pripojenie medzi zariadeniami. Táto architektúra je najvhodnejšia pre aplikáciu IoT. Tento protokolový softvér je najlepší na výmenu informácií a rýchlu integráciu údajov v systémoch IoT. Tento podporuje hlavný softvér programovacie jazyky . S týmito dátami je možná škálovateľná a spoľahlivá komunikácia v reálnom čase Distribúcia Služba (DDS).

dds-protokol

dds-protokol

Tento štandard DDS má dve vrstvy. Oni sú:

  • Dátovo-centrické zverejnenie a prihlásenie na odber (DCPS)
  • Dátová vrstva miestnej rekonštrukcie (DLRL)

Vrstva DCPS poskytuje informácie všetkým predplatiteľom, zatiaľ čo DLRL poskytuje rozhranie s funkciami DCPS.

4). Obmedzený aplikačný protokol (CoAP)

Tento protokol je internetový obslužný protokol pre niekoľko (obmedzených) miniaplikácií IoT. Je to užitočné vo väčšine aplikácií internetu vecí. Spočiatku sa CoAP používa v komunikácii medzi strojmi. CoAP je alternatívny protokol pre HTTP. Tento protokol má efektívnu techniku ​​výmeny dátových formátov XML. Je to iná technika binárneho dátového formátu, ktorá je výhodnejšia z hľadiska priestoru. Môže to byť lepšie ako obyčajný textový súbor HTML / XML. CoAP má štyri rôzne typy správ. Sú to: nepotvrditeľné, potvrditeľné, vynulované a potvrdenie. Na spoľahlivý a bezpečný prenos cez UDP sa používajú potvrditeľné správy a odpovede môžu byť vo forme potvrdenia. CoAP je veľmi ľahký protokol a na zabezpečenie väčšej bezpečnosti a spoľahlivej komunikácie používa protokol DTLS (Datagram Transport Layer Security).

Toto sú dôležité protokoly protokolov internetu vecí alebo protokolov IoT.

Architektúra protokolu IoT

Najzaujímavejšie je, že internet vecí nemá žiadnu konkrétnu architektúru. Vedci navrhli rôzne architektúry IoT. Ale v tejto najviac navrhovaných architektúrach sú trojvrstvové architektúry a päťvrstvové architektúry.

Trojvrstvová architektúra IoT

Toto architektúry predstavený v raných dobách výskumu technológie IoT. Tieto tri vrstvy sú v architektúre IoT určené pre

3-vrstvová-iot-architektúra

3-vrstvová-iot-architektúra

Aplikačná vrstva: Táto vrstva má dodať konkrétnu aplikáciu koncovému používateľovi. S touto aplikačnou vrstvou je možné vykonať konkrétne aplikácie. Príklad tejto vrstvy ako inteligentné hodinky, smartphone, inteligentná televízia atď., Ktorá sa používa pre konkrétnu aplikáciu.

Sieťová vrstva: Sieťová vrstva má v architektúre IoT dôležitú úlohu. Pripája sa k ďalším inteligentným elektronickým zariadeniam (inteligentné hodinky, servery atď.). Sieťová vrstva slúži na prenos a spracovanie údajov senzora.

Vrstva vnímania: Je to fyzická vrstva a zhromažďuje údaje z okolia snímaním oblasti pomocou senzorov.

Päťvrstvová architektúra IoT

Ďalšiu architektúru, ktorou je päťvrstvová architektúra IoT, navrhujú výskumníci, ktorí pracovali na IoT. V tejto päťvrstvovej architektúre IoT majú tri vrstvy, ktoré sú aplikačnými, sieťovými a vnímacími vrstvami, rovnakú architektúru ako trojvrstvová architektúra IoT. Nová je navyše obchodná vrstva, transportná vrstva a vrstva spracovania.

5-vrstvová-iot-architektúra

5-vrstvová-iot-architektúra

Transportná vrstva: Táto vrstva odovzdáva údaje z procesnej vrstvy do vrstvy vnímania a naopak prostredníctvom bezdrôtových sietí ako LAN, 3G a Bluetooth , atď.

Spracovávacia vrstva: Nachádza sa uprostred architektúry IoT. V tejto päťvrstvovej architektúre IoT má dôležitú úlohu. Táto vrstva ukladá údaje a spracúva údaje pochádzajúce z transportnej vrstvy. Táto vrstva spracovania dokáže implementovať najnovšie technológie, ako sú veľké dáta, DBMS a cloud computing atď.

Obchodná vrstva: Táto vrstva je hlavou architektúry IoT. Spravuje kompletný systém IoT, dokonca aj aplikácie, súkromie používateľov, modely zisku atď.

Inteligentná domácnosť pozostáva zo všetkých zariadení, ktoré sú pripojené k sieti a komunikujú s internetom. Vyvinúť inteligentný systém, ako je táto päťvrstvová Zásobník protokolu IoT je najlepší.

Táto koncepcia má väčšiu váhu v oblasti výskumu. A v tejto oblasti sa dejú obrovské zmeny Technológia IoT deň dnes. Môžeme urobiť ďalší výskum týchto protokolov a architektúr IoT. Tu sme diskutovali iba o niektorých dôležitých protokoloch IoT. A niekoľko bežných protokolov ako Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, Cellular, Long Wange and RFID tu nie sú diskutované. Môžete získať viac údajov z týchto údajov na našom malomocnom portáli.