IoT protokoli i njihova arhitektura

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Sad svugdje čujemo riječ IoT. Zapravo, što je to, kako to funkcionira i kako pojednostavljuje naš svakodnevni život, raspravit ćemo u ovom članku. Počnimo s definicijom IoT-a. Višestruki elektronički uređaji koji su opremljeni jedinstvenom IP adresom i komuniciraju putem Interneta nazivaju se Internet stvari (IoT) . Na više načina možemo definirati IoT, ali konačno, u ovoj tehnologiji, možemo kontrolirati broj elektroničkih uređaja putem jednog uređaja uz pomoć Interneta. Ovdje bi elektronički uređaji u IoT tehnologiji trebali imati senzore i trebali bi električno osjetiti signal i prema njemu funkcionirati. I osjetljivi podaci preneseni na drugi uređaj putem Interneta. IoT će naš život učiniti tako jednostavnim i točnim. Danas ova tehnologija ima ogromne mogućnosti za posao, a još uvijek se događa mnogo toga. Primjeri IoT uređaja kao što su pametni sat, pametni zvučnici, pametni televizori, Amazon Alexa, Google Home uređaji su internetski povezani uređaji, a spadaju u primjere IoT-a. Ovaj članak raspravlja što je IoT , IoT protokoli i arhitekture.

Što su IoT protokoli?

Sad dolazi zanimljivo pitanje, kako ti uređaji mogu međusobno komunicirati u IoT-u? i kako IoT djeluje? Pa, kako mi ljudi možemo međusobno komunicirati, slično kao i ovi uređaji, oni mogu komunicirati s drugim uređajima putem protokola koji su poznati kao IoT protokoli. Protokol je definiran kao skup pravila i smjernica koje određuju kako reagirati na naredbe s drugog uređaja. Ti su protokoli vrlo važni dok su u komunikacijskim uređajima. The protokoli opće namjene poput CDMA, WAP itd. nisu prikladni za ovu specifičnost IoT tehnologija . Ova tehnologija treba neke snažnije protokole.




Neki od popisa specifičnih IoT protokola

  • MQTT - Protokol telemetrijskog transportnog reda u redu poruka
  • DDS - Usluga distribucije podataka
  • AMQP - Napredni protokol za čekanje poruka
  • CoAP - Ograničeni protokol primjene

Sada razgovarajmo detaljno o Pregled protokola IoT

1). Red protokola za telemetrijski transportni protokol

Komunikacija stroj-stroj može biti s ovim MQTT-om. Razvio ga je IBM. Protokol telemetrijskog prijenosa redova poruka je protokol za razmjenu poruka. Ovaj protokol prikuplja podatke s uređaja i prosljeđuje ih na mrežu. Tako se veza između uređaja i mreže može ostvariti ovim protokolom. To je jednostavan protokol koji podatke sa senzora šalje na uređaje, a zatim prema njima mreža . Ovo je glavni protokol referentnog modela protokola TCP / IP. Tri elementa u MQTT protokol u IoT-u . Oni su pretplatnici, izdavači i distributeri / brokeri. Podaci se mogu međusobno mijenjati između pretplatnika i izdavača. Trgovac / broker omogućuje sigurnosnu vezu između pretplatnika i izdavača. MQTT prelazi TCP / IP model. Zbog toga se MQTT protokol ne može koristiti za sve vrste IoT aplikacija.



mqtt-protokol

mqtt-protokol

2). Napredni protokol čekanja poruka (AMQP)

Ovo napredno čekanje poruka prikladan je protokol za okruženja međuopreme usmjerena na poruke. Ovo je razvio John Hara iz JP Morgan Chase, London. Ovaj IoT protokol komunikacije korisno za razmjenu pouzdanih poruka može se učiniti s ovim AMQP-om.

Izdavač može komunicirati s pretplatnikom putem AMQP operatera. Poruke izdavača mogu se pohraniti u prijenosnik AMQP-a, a prema redu poruka i narudžbi, bit će proslijeđene odgovarajućem pretplatniku s odgovarajućom linijom sigurnosnog sustava. AMQP ima sljedeće tri mogućnosti koje ga čine pouzdanijim i sigurnijim. Ovaj protokol ima donji procesni lanac.


amqp-protokol

amqp-protokol

Razmjena: Prima poruke od izdavača i na temelju prioriteta prosljeđuju se u redove poruka.

Red poruka: Pohranjuje poruke dok se pravilno ne obrade s klijentskim softverom.

Uvez: Vezu između razmjene i reda poruka prikazat će ova obvezujuća komponenta.

3). Usluga distribucije podataka (DDS)

Ovaj je protokol IoT standard koji je razvila Object Management Group (OMG). Ovaj DDS može se koristiti na malim uređajima koji zauzimaju manje površine, kao i u oblaku. Ovo je međuprogramski protokol (leži između operacijski sustav i aplikacija) i API (Application Programming Interface) koji omogućuje podatkovnu povezanost između uređaja. Ova je arhitektura najprikladnija za IoT aplikaciju. Ovaj protokolarni softver najbolji je za razmjenu informacija i brzu integraciju podataka u IoT sustavima. Ovaj podržava glavni softver programski jezici . S ovim podacima može biti moguća skalabilna komunikacija u stvarnom vremenu i pouzdana komunikacija Distribucija Usluga (DDS).

dds-protokol

dds-protokol

Ovaj DDS standard ima dva sloja. Oni su:

  • Objavljivanje-pretplata usmjereno na podatke (DCPS)
  • Sloj lokalne rekonstrukcije podataka (DLRL)

DCPS sloj pruža informacije svim pretplatnicima, dok DLRL pruža sučelje za funkcionalnosti DCPS-a.

4). Ograničeni protokol primjene (CoAP)

Ovaj je protokol internetski uslužni protokol za nekoliko (ograničenih) IoT uređaja. Korisna je u većini IoT aplikacija. U početku se CoAP koristi u stroju za automatizaciju komunikacija. CoAP je zamjenski protokol za HTTP. Ovaj protokol ima učinkovitu tehniku ​​formata podataka za razmjenu XML-a. To je drugačija tehnika kojom binarni format podataka ima više prostora u smislu prostora. Ovo bi moglo biti bolje od HTML / XML datoteke s običnim tekstom. CoAP ima četiri različite vrste poruka. Oni su: nepotvrdivi, potvrdivi, resetirani i potvrđeni. Za pouzdan i siguran prijenos putem UDP-a koriste se potvrdive poruke, a odgovori mogu biti u obliku potvrde. CoAP je vrlo lagan protokol i koristi DTLS (Datagram Transport Layer Security) za pružanje veće sigurnosti i pouzdane komunikacije.

To su važni protokoli protokola Internet of Things ili IoT protokola.

Arhitektura IoT protokola

Ovdje je najzanimljivija stvar, IoT nema neku posebnu arhitekturu. Istraživači su predložili različite IoT arhitekture. Ali u toj većini predloženih arhitektura troslojne i petoslojne arhitekture.

Troslojna IoT arhitektura

Ovaj arhitektura predstavljen u prvim danima istraživanja IoT tehnologije. Troslojevi su u IoT arhitekturi je za

3-slojna-iot-arhitektura

3-slojna-iot-arhitektura

Sloj aplikacije: Ovaj sloj treba dostaviti određenu aplikaciju krajnjem korisniku. Pomoću ovog aplikacijskog sloja mogu se izvršiti određene primjene. Primjer ovog sloja poput pametnog sata, pametnog telefona, pametnog televizora itd. Koji se koristi za određenu aplikaciju.

Mrežni sloj: Mrežni sloj ima važnu ulogu u IoT arhitekturi. Povezuje se s ostalim pametnim elektroničkim uređajima (pametni satovi, poslužitelji itd.). Mrežni sloj služi za prijenos i obradu podataka senzora.

Sloj percepcije: To je fizički sloj i on prikuplja podatke o okolini tako što osjeti područje uz pomoć senzora.

Petoslojna IoT arhitektura

Još jednu arhitekturu, koja je petoslojna IoT arhitektura, predlažu istraživači koji su radili na IoT-u. U ovoj petoslojnoj IoT arhitekturi troslojevi koji su aplikacijski, mrežni i percepcijski slojevi imaju istu arhitekturu kao troslojna IoT arhitektura. Uz to su novi poslovni sloj, sloj transporta i sloj obrade.

5-slojna-iot-arhitektura

5-slojna-iot-arhitektura

Transportni sloj: Ovaj sloj prosljeđuje podatke s sloja obrade na sloj percepcije i obrnuto putem bežičnih mreža poput LAN-a, 3G-a i Bluetooth itd.

Sloj obrade: To je usred IoT arhitekture. Ima važnu ulogu u ovoj petoslojnoj IoT arhitekturi. Ovaj sloj pohranjuje podatke i obrađuje podatke koji dolaze iz transportnog sloja. Ovaj sloj obrade sposoban je implementirati najnovije tehnologije poput velikih podataka, DBMS-a i računalstva u oblaku itd.

Poslovni sloj: Ovaj je sloj glava IoT arhitekture. Upravlja kompletnim IoT sustavom, čak i aplikacijama, privatnošću korisnika, profitnim modelima itd.

Pametni dom sastoji se od svih uređaja koji su povezani mrežom i komunicirani s internetom. Razviti pametan sustav poput ovog petoslojnog Stog IoT protokola je najbolji.

Ovaj koncept ima veću težinu u istraživačkom području. I događaju se strašne promjene u IoT tehnologija dan za danom. Možemo istražiti više o ovom IoT protokolima i arhitekturama. Ovdje smo razgovarali samo o nekim važnim IoT protokolima. I nekoliko redovnih protokola kao što su Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, mobilni, WAN i dugog dometa RFID ovdje se ne raspravlja. Možete dobiti više podataka od onih na našem lepros portalu.