IoT protokoli in njihova arhitektura

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Zdaj povsod poslušamo besedo IoT. Kaj pravzaprav je, kako deluje in kako poenostavlja naše vsakdanje življenje, bomo razpravljali v tem članku. Začnimo z definicijo interneta stvari. Več elektronskih naprav, ki so opremljene z edinstvenim naslovom IP in se komunicirajo prek interneta, se imenujejo Internet stvari (IoT) . IoT lahko definiramo na več načinov, vendar lahko na koncu s to tehnologijo s pomočjo interneta nadzorujemo število elektronskih naprav prek ene same naprave. Tu bi morale imeti elektronske naprave v IoT tehnologiji senzorje, ki bi morali signal zaznavati prek elektrike in v skladu z njim delovati. In zaznani podatki, preneseni na drugo napravo prek interneta. IoT bo naše življenje naredil tako preprosto in natančno. Trenutno ima ta tehnologija ogromne zaposlitvenih možnosti in še vedno se dogaja veliko dogodkov. Primeri naprav IoT, kot so pametna ura, pametni zvočniki, pametni televizorji, Amazon Alexa, naprave Google Home, so naprave, povezane z internetom, spadajo med primere interneta stvari. Ta članek obravnava kaj je IoT , Protokoli IoT in arhitekture.

Kaj so protokoli IoT?

Zdaj se pojavlja zanimivo vprašanje, kako lahko te naprave komunicirajo med seboj v IoT? in kako IoT deluje? No, kako lahko ljudje komuniciramo med seboj, podobno kot te naprave lahko tudi te komunicirajo z drugimi napravami prek protokolov, ki so znani kot protokoli IoT. Protokol je opredeljen kot sklop pravil in smernic, ki določajo, kako se odzvati na ukaze iz druge naprave. Ti protokoli so zelo pomembni v komunikacijskih napravah. The protokoli za splošno uporabo CDMA, WAP itd. niso primerni za to IoT tehnologija . Ta tehnologija potrebuje nekaj močnejših protokolov.




Nekateri seznami posebnih protokolov IoT

  • MQTT - Telemetrijski transportni protokol v čakalni vrsti sporočil
  • DDS - Storitev distribucije podatkov
  • AMQP - Napredni protokol za čakanje na sporočila
  • CoAP - Omejeni aplikacijski protokol

Zdaj pa podrobno razpravljajmo o Pregled protokola IoT

1). Sporočilo o protokolu telemetrije v čakalni vrsti sporočil

Komunikacija med stroji je lahko s tem MQTT. Razvil ga je IBM. Telemetrijski transportni protokol čakalne vrste sporočil je protokol za sporočanje. Ta protokol zbira podatke iz naprav in naprej v omrežje. Povezavo med napravami in omrežjem je torej mogoče vzpostaviti s tem protokolom. To je preprost protokol, ki podatke s senzorjev pošlje napravam in nato naprej omrežje . To je najvišji protokol referenčnega modela protokola TCP / IP. Trije elementi v MQTT protokol v IoT . So naročniki, založniki in trgovci / posredniki. Podatki se lahko izmenjujejo med naročnikom in založnikom. Trgovec / posrednik omogoča varnostno povezavo med naročnikom in založnikom. MQTT deluje prek modela TCP / IP. Zaradi tega protokola MQTT ni mogoče uporabljati za vse vrste IoT aplikacij.



mqtt-protokol

mqtt-protokol

2). Napredni protokol čakanja na sporočila (AMQP)

Ta napredna čakalna vrsta sporočil je primeren protokol za okolja vmesne programske opreme, usmerjene v sporočila. To je razvil John Hara iz JP Morgan Chase v Londonu. To IoT komunikacijski protokol koristno za izmenjavo zanesljivih sporočil s tem AMQP.

Založnik lahko komunicira z naročnikom prek operaterja AMQP. Sporočila založnika je mogoče shraniti v nosilcu AMQP in v skladu z vrsto in naročilom sporočil bodo poslana ustreznemu naročniku z ustrezno linijo varnostnega sistema. AMQP ima naslednje tri zmogljivosti, zaradi katerih je zanesljivejši in varnejši. Ta protokol ima spodnjo verigo obdelave.


amqp-protokol

amqp-protokol

Menjava: Sporočila prejme od založnikov in jih na podlagi prioritet posreduje v čakalne vrste sporočil.

Čakalna vrsta sporočil: Sporočila shrani, dokler niso pravilno obdelana s programsko opremo odjemalca.

Vezava: Povezava med izmenjavo in čakalno vrsto sporočil bo navedena s to vezavno komponento.

3). Storitev distribucije podatkov (DDS)

Ta protokol je IoT standard, ki ga je razvila skupina za upravljanje predmetov (OMG). Ta DDS se lahko uporablja v majhnih napravah, ki zasedajo manj prostora, pa tudi v oblaku. To je protokol vmesne programske opreme (leži med operacijski sistem in aplikacijo) in API (Application Programming Interface), ki omogoča podatkovno povezljivost med napravami. Ta arhitektura je najbolj primerna za uporabo IoT. Ta protokolarna programska oprema je najboljša za izmenjavo informacij in hitro integracijo podatkov v sistemih interneta stvari. Ta podpira glavno programsko opremo programskih jezikov . S temi podatki je mogoče razširljivo, sprotno in zanesljivo komunikacijo Porazdelitev Storitev (DDS).

dds-protokol

dds-protokol

Ta standard DDS ima dva sloja. To so:

  • Data-Centric Publish-Subscribe (DCPS)
  • Lokalni sloj za rekonstrukcijo podatkov (DLRL)

Raven DCPS informacije posreduje vsem naročnikom, DLRL pa vmesnik za funkcije DCPS.

4). Omejeni aplikacijski protokol (CoAP)

Ta protokol je internetni pripomoček za nekaj (omejenih) pripomočkov IoT. Uporaben je v večini aplikacij IoT. Sprva se CoAP v napravi uporablja za strojno komunikacijo. CoAP je nadomestni protokol za HTTP. Ta protokol ima učinkovito tehniko oblike izmenjave podatkov XML. Gre za drugačno tehniko, ki jo ima format binarnih podatkov bolj zaželen v smislu prostora. To bi lahko bilo boljše kot datoteka HTML / XML z navadnim besedilom. CoAP ima štiri različne vrste sporočil. So: nepotrdiva, potrdljiva, ponastavitev in potrditev. Za zanesljiv in varen prenos prek UDP se uporabljajo potrdljiva sporočila, odgovori pa so lahko v obliki potrditve. CoAP je zelo lahek protokol in uporablja DTLS (Datagram Transport Layer Security) za zagotavljanje večje varnosti in zanesljive komunikacije.

To so pomembni protokoli protokolov interneta stvari ali protokolov interneta stvari.

Arhitektura protokola IoT

Tu je najbolj zanimivo, da IoT nima posebne arhitekture. Raziskovalci so predlagali različne arhitekture IoT. Toda v tej najbolj predlagani arhitekturi so troslojne in petplastne arhitekture.

Troslojna arhitektura IoT

To arhitektura predstavljen v zgodnjih dneh raziskav tehnologije IoT. Troslojni sloji so v arhitekturi interneta stvari

3-slojna-iot-arhitektura

3-slojna-iot-arhitektura

Sloj aplikacije: Ta plast mora končnemu uporabniku dostaviti določeno aplikacijo. S to aplikacijsko plastjo lahko izvedete določene aplikacije. Primer tega sloja, kot je pametna ura, pametni telefon, pametna televizija itd., Ki se uporablja za določeno aplikacijo.

Omrežni sloj: Omrežni sloj ima pomembno vlogo v arhitekturi interneta stvari. Poveže se z drugimi pametnimi elektronskimi napravami (pametne ure, strežniki itd.). Omrežni sloj je namenjen prenosu in obdelavi podatkov senzorja.

Zaznavna plast: Je fizična plast in zbira podatke o okolici, tako da zazna območje s pomočjo senzorjev.

Petplastna arhitektura IoT

Drugo arhitekturo, ki je petplastna IoT arhitektura, predlagajo raziskovalci, ki so delali na IoT. V tej petplastni arhitekturi IoT imajo troslojni sloji aplikacije, omrežja in zaznavanja enako arhitekturo kot troslojna arhitektura IoT. Poleg tega so nova poslovna plast, plast transporta in plast obdelave.

5-slojna-iot-arhitektura

5-slojna-iot-arhitektura

Transportni sloj: Ta plast posreduje podatke iz procesne plasti v plast zaznavanja in obratno prek brezžičnih omrežij, kot so LAN, 3G in Bluetooth itd.

Obdelovalni sloj: Je sredi arhitekture IoT. Ima pomembno vlogo v tej petplastni arhitekturi IoT. Ta plast shrani podatke in obdela podatke, ki prihajajo iz transportne plasti. Ta plast obdelave lahko izvaja najnovejše tehnologije, kot so veliki podatki, DBMS in računalništvo v oblaku itd.

Poslovna plast: Ta plast je glava arhitekture IoT. Upravlja celoten sistem IoT, celo aplikacije, zasebnost uporabnika, modele dobička itd.

Pametni dom je sestavljen iz vseh naprav, ki so povezane v omrežje in komunicirajo z internetom. Razviti pameten sistem, kot je ta petplast Niz protokolov IoT je najboljši.

Ta koncept ima večjo težo na raziskovalnem področju. In v državi se dogajajo izjemne spremembe IoT tehnologija danes. O teh protokolih IoT in arhitekturah lahko naredimo več raziskav. Tu smo razpravljali samo o nekaterih pomembnih protokolih IoT. In nekaj rednih protokolov, kot so Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, Cellular, WAN na dolge razdalje in RFID tukaj niso obravnavani. Več podatkov lahko dobite na našem gobavem portalu.