Protocoalele IoT și arhitectura lor

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Acum pretutindeni auzim cuvântul IoT. De fapt, ce este, cum funcționează și cum ne simplifică viața de zi cu zi, vom discuta în acest articol. Să începem cu definiția IoT. Dispozitivele electronice multiple care sunt echipate cu o adresă IP unică și comunicate prin internet se numesc Internetul obiectelor (IoT) . În mai multe moduri, putem defini IoT, dar în cele din urmă, în această tehnologie, putem controla numărul de dispozitive electronice printr-un singur dispozitiv cu ajutorul internetului. Aici, dispozitivele electronice din tehnologia IoT ar trebui să aibă senzori și ar trebui să simtă semnalul electric și să funcționeze conform acestuia. Și datele detectate transferate către celălalt dispozitiv prin Internet. IoT ne va face viața atât de simplă și exactă. În prezent, această tehnologie are oportunități de muncă uriașe și totuși există multe evoluții. Exemplele pentru dispozitivele IoT, cum ar fi ceasul inteligent, difuzoarele inteligente, televizoarele inteligente, Amazon Alexa, dispozitivele Google Home sunt dispozitive conectate la internet care intră sub exemple de IoT. Acest articol discută ce este IoT , Protocoale IoT și arhitecturi.

Ce sunt protocoalele IoT?

Acum vine aici întrebarea interesantă, cum pot comunica aceste dispozitive între ele în IoT? și Cum funcționează IoT? Ei bine, modul în care noi oamenii putem comunica unii cu alții, la fel ca aceste dispozitive, acest lucru poate comunica cu alte dispozitive prin protocoale cunoscute sub numele de protocoale IoT. Protocolul este definit ca un set de reguli și reguli de reglementare care au cum să reacționeze pentru comenzile de pe un alt dispozitiv. Aceste protocoale sunt foarte importante în timp ce se află în dispozitivele de comunicații. protocoale de uz general precum CDMA, WAP etc. nu sunt potrivite pentru acest specific Tehnologia IoT . Această tehnologie are nevoie de niște protocoale mai puternice.




Unele dintre listele specifice de protocoale IoT

  • MQTT - Protocol de transport telemetrie coadă de mesaje
  • DDS - Serviciul de distribuire a datelor
  • AMQP - Protocol avansat de așteptare a mesajelor
  • CoAP - Protocol de aplicare restricționat

Acum să discutăm în detaliu despre Prezentare generală a protocolului IoT

1). Protocol de transport telemetrie coadă de mesaje

Comunicarea mașină la mașină poate fi realizată cu acest MQTT. A fost dezvoltat de IBM. Protocolul de transport prin telemetrie a cozii de mesaje este un protocol de mesagerie. Acest protocol colectează datele de pe dispozitive și redirecționează către rețea. Deci, conexiunea dintre dispozitive și rețea se poate face prin acest protocol. Este un protocol simplu care trimite datele de la senzori către dispozitive și apoi către rețeaua . Acesta este protocolul de top al modelului de referință al protocolului TCP / IP. Cele trei elemente din Protocol MQTT în IoT . Sunt abonați, editor și dealer / broker. Datele pot fi schimbate între abonat și editor. Dealerul / brokerul permite conexiunea de siguranță între abonat și editor. MQTT rulează pe modelul TCP / IP. Din cauza acestui protocol MQTT nu poate fi utilizat pentru toate tipurile de aplicații IoT.



mqtt-protocol

mqtt-protocol

2). Protocol avansat de așteptare a mesajelor (AMQP)

Această coadă avansată de mesaje este un protocol adecvat pentru mediile middleware orientate către mesaje. Aceasta a fost dezvoltată de John Hara de la JP Morgan Chase, Londra. Acest Protocol de comunicare IoT util pentru schimbul de mesaje de încredere se poate face cu acest AMQP.

Editorul poate comunica cu abonatul prin operatorul AMQP. Mesajele de la editor pot fi stocate în operatorul AMQP și, conform cozii și comenzii de mesaje, acestea vor fi redirecționate către abonatul relevant cu o linie de sistem de securitate adecvată. AMQP are următoarele trei capabilități care îl fac mai sigur și mai sigur. Acest protocol are lanțul de procesare de mai jos.


amqp-protocol

amqp-protocol

Schimb valutar: Primește mesajele de la editori și pe baza priorităților, acestea sunt redirecționate către cozile de mesaje.

Coadă de mesaje: Stochează mesajele până când acestea sunt procesate corespunzător cu software-ul clientului.

Legare: Conexiunea dintre schimb și coada de mesaje va fi stabilită de această componentă obligatorie.

3). Serviciul de distribuție a datelor (DDS)

Acest protocol este un standard IoT dezvoltat de Object Management Group (OMG). Acest DDS poate fi utilizat pe dispozitive mici, care ocupă mai puțină suprafață, precum și în cloud. Acesta este un protocol middleware (se află între sistem de operare și aplicație) și API (Application Programming Interface) care permite conectivitatea datelor între dispozitive. Această arhitectură este cea mai potrivită pentru aplicația IoT. Acest software de protocol este cel mai bun pentru schimbul de informații și integrarea rapidă a datelor în sistemele IoT. Acesta acceptă software-ul major limbaje de programare . Cu aceste date poate fi posibilă o comunicare scalabilă, în timp real și fiabilă Distribuție Service (DDS).

protocolul dds

protocolul dds

Acest standard DDS are două straturi. Sunt:

  • Data-Centric Publish-Subscribe (DCPS)
  • Strat de reconstrucție locală a datelor (DLRL)

Stratul DCPS furnizează informații tuturor abonaților, în timp ce DLRL oferă interfața cu funcționalitățile DCPS.

4). Protocol de aplicare restricționat (CoAP)

Acest protocol este un protocol de utilitate de internet pentru câteva gadget-uri IoT (restricționate). Este util în majoritatea aplicațiilor IoT. Inițial, CoAP este utilizat în comunicații de la mașină la mașină. CoAP este protocolul alternativ pentru HTTP. Acest protocol are o tehnică eficientă de format de date de schimb XML. Este o tehnică diferită de formatul de date binare are mai preferabil din punct de vedere al spațiului. Acest lucru ar putea fi mai bun decât fișierul HTML / XML text simplu. CoAP are patru tipuri diferite de mesaje. Acestea sunt: ​​non-confirmabile, confirmabile, resetate și confirmare. Pentru transmiterea sigură și sigură prin UDP se utilizează mesaje confirmabile și răspunsurile pot fi sub formă de confirmare. CoAP este un protocol foarte ușor și folosește DTLS (Datagram Transport Layer Security) pentru a oferi mai multă securitate și comunicații fiabile.

Acestea sunt protocoalele importante ale protocoalelor Internet of Things sau ale protocoalelor IoT.

Arhitectura protocolului IoT

Cel mai interesant punct este că IoT nu are nicio arhitectură specială. Cercetătorii au propus diferite arhitecturi IoT. Dar în cele mai multe arhitecturi propuse arhitecturi în trei straturi și arhitecturi în cinci straturi.

Arhitectură IoT cu trei straturi

Acest arhitectură introdus în primele zile de cercetare a tehnologiei IoT. Cele trei straturi sunt în arhitectura IoT este pentru

3-layer-iot-architecture

3-layer-iot-architecture

Strat de aplicație: Acest strat este de a livra aplicația specifică utilizatorului final. Aplicațiile specifice pot fi realizate cu acest strat de aplicație. Exemplu al acestui strat, cum ar fi un ceas inteligent, un smartphone, un televizor inteligent etc., care este utilizat pentru o anumită aplicație.

Strat de rețea: Stratul de rețea are un rol important în arhitectura IoT. Se conectează la celelalte dispozitive electronice inteligente (ceasuri inteligente, servere etc.). Stratul de rețea este destinat transmiterii și procesării datelor senzorului.

Stratul de percepție: Este stratul fizic și adună datele din jur prin detectarea zonei cu ajutorul senzorilor.

Arhitectură IoT în cinci straturi

O altă arhitectură care este arhitectura IoT cu cinci straturi este propusă de cercetătorii care au lucrat la IoT. În această arhitectură IoT cu cinci straturi, cele trei straturi care sunt straturile de aplicație, rețea și percepție au aceeași arhitectură ca și arhitectura IoT cu trei straturi. În plus, stratul Business, stratul Transport și stratul de procesare sunt cele noi.

5-layer-iot-architecture

5-layer-iot-architecture

Stratul de transport: Acest strat redirecționează datele de la stratul de procesare la stratul de percepție și invers prin rețele fără fir precum LAN, 3G și Bluetooth , etc.

Strat de procesare: Se află în mijlocul arhitecturii IoT. Are un rol important în această arhitectură IoT cu cinci straturi. Acest strat stochează datele și procesează datele care provin din stratul de transport. Acest strat de procesare este capabil să implementeze cele mai noi tehnologii precum big data, SGBD și cloud computing etc.

Stratul de afaceri: Acest strat este capul arhitecturii IoT. Gestionează sistemul IoT complet, chiar și aplicații, confidențialitatea utilizatorului, modele de profit etc.

Casa inteligentă constă din toate dispozitivele conectate la o rețea și comunicate cu internetul. Pentru a dezvolta un sistem inteligent ca acest strat de cinci Stiva de protocol IoT este cel mai bun.

Acest concept având o pondere mai mare în domeniul cercetării. Și există schimbări extraordinare în Tehnologia IoT zilnic. Putem face mai multe cercetări cu privire la aceste protocoale și arhitecturi IoT. Aici, am discutat doar despre unele dintre protocoalele IoT importante. Și puținele protocoale obișnuite precum Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, celular, WAN cu distanță mare și RFID nu sunt discutate aici. Puteți obține mai multe date de la cele de pe portalul nostru pentru lepros.