IoT протоколи и тяхната архитектура

IoT протоколи и тяхната архитектура

Сега навсякъде чуваме думата IoT. Всъщност какво е това, как работи и как опростява ежедневието ни, ще обсъдим в тази статия. Нека започнем с дефиницията на IoT. Множество електронни устройства, които са оборудвани с уникален IP адрес и комуникират по интернет, се наричат Интернет на нещата (IoT) . По много начини можем да дефинираме IoT, но накрая в тази технология можем да контролираме броя на електронните устройства чрез едно устройство с помощта на Интернет. Тук електронните устройства в IoT технологията трябва да имат сензори и трябва да усещат сигнала чрез електричество и да функционират според него. И усетените данни, прехвърлени към другото устройство чрез Интернет. IoT ще направи живота ни толкова прост и точен. Понастоящем тази технология има огромни възможности за работа и все още има много разработки. Примери за IoT устройства като интелигентен часовник, интелигентни високоговорители, интелигентни телевизори, Amazon Alexa, устройствата Google Home са свързани с интернет устройства, които попадат под примери за IoT. Тази статия обсъжда какво е IoT , IoT протоколи и архитектури.



Какво представляват протоколите на IoT?

Сега идва интересният въпрос, как тези устройства могат да комуникират помежду си в IoT? и как работи IoT? Е, как ние, хората, можем да комуникираме помежду си, подобно на тези устройства, това може да комуникира с други устройства чрез протоколи, които са известни като IoT протоколи. Протоколът се дефинира като набор от правила и насоки за регулиране, имащи как да реагират за команди от друго устройство. Тези протоколи са много важни, докато са в комуникационни устройства. The протоколи с общо предназначение като CDMA, WAP и т.н. не са подходящи за този конкретен IoT технология . Тази технология се нуждае от някои по-мощни протоколи.


Някои от списъка на специфичните протоколи за IoT

  • MQTT - Транспортен протокол за телеметрична опашка на съобщения
  • DDS - Услуга за разпространение на данни
  • AMQP - Разширен протокол за опашка на съобщения
  • CoAP - Протокол за ограничено приложение

Сега нека обсъдим в детайли Преглед на IoT протокола





1). Опашка за съобщения Телеметричен транспортен протокол

Комуникацията между машини може да бъде с този MQTT. Той е разработен от IBM. Транспортният протокол за телеметрична опашка на съобщения е протокол за съобщения. Този протокол събира данните от устройствата и препраща към мрежата. Така че връзката между устройствата и мрежата може да се осъществи по този протокол. Това е прост протокол, който изпраща данните от сензорите към устройствата и след това към мрежата . Това е най-добрият протокол на референтния модел на протокола TCP / IP. Трите елемента в MQTT протокол в IoT . Те са абонат, издател и дилър / брокер. Данните могат да се обменят между абонат и издател. Дилърът / брокерът осигурява безопасната връзка между абоната и издателя. MQTT работи върху модела TCP / IP. Поради това MQTT протоколът не може да се използва за всички видове IoT приложения.

mqtt-протокол

mqtt-протокол



2). Разширен протокол за опашка на съобщения (AMQP)

Тази усъвършенствана опашка за съобщения е подходящ протокол за средата на софтуера, ориентирана към съобщенията. Това е разработено от Джон Хара от JP Morgan Chase, Лондон. Това IoT протокол за комуникация полезно за обмен на надеждни съобщения може да се направи с този AMQP.

Издателят може да комуникира с абонат чрез AMQP оператор. Съобщенията от издателя могат да се съхраняват в оператора на AMQP и според опашката и поръчката за съобщения те ще бъдат препращани до съответния абонат с подходяща линия на системата за сигурност. AMQP има следните три възможности, които го правят по-надежден и сигурен. Този протокол има долната верига за обработка.


amqp-протокол

amqp-протокол

Обмен: Получава съобщенията от издателите и въз основа на приоритетите те се препращат към опашките за съобщения.

Опашка за съобщения: Съхранява съобщенията, докато не бъдат обработени правилно с клиентски софтуер.

Обвързване: Връзката между обмена и опашката за съобщения ще се състои от този свързващ компонент.

3). Услуга за разпространение на данни (DDS)

Този протокол е IoT стандарт, разработен от Object Management Group (OMG). Този DDS може да се използва в малки устройства, които заемат по-малко площ, както и в облака. Това е протокол за мидълуер (лежи между операционна система и приложение) и API (Приложен програмен интерфейс), който позволява свързването на данни между устройствата. Тази архитектура е най-подходяща за приложение на IoT. Този протоколен софтуер е най-добрият за обмен на информация и бърза интеграция на данни в IoT системи. Този поддържа основния софтуер програмни езици . Мащабируема, реална и надеждна комуникация може да бъде възможна с тези данни Разпределение Услуга (DDS).

dds-протокол

dds-протокол

Този DDS стандарт има два слоя. Те са:

  • Data-Centric Publish-Subscribe (DCPS)
  • Локален слой за реконструкция на данни (DLRL)

DCPS слоят предоставя информацията на всички абонати, докато DLRL осигурява интерфейс за функционалностите на DCPS.

4). Протокол за ограничено приложение (CoAP)

Този протокол е протокол за помощна програма за интернет за малкото (ограничени) джаджи на IoT. Той е полезен в повечето приложения на IoT. Първоначално CoAP се използва в машината за машинна комуникация. CoAP е алтернативният протокол за HTTP. Този протокол има ефективна техника за формат за обмен на XML данни. Това е различна техника на двоичен формат на данни, който е по-предпочитан от гледна точка на пространството. Това може да е по-добре от HTML / XML файл с обикновен текст. CoAP има четири различни типа съобщения. Те са: непотвърдими, потвърдими, нулирани и потвърдени. За надеждно и сигурно предаване по UDP се използват потвърдими съобщения и отговорите могат да бъдат под формата на потвърждение. CoAP е много лек протокол и използва DTLS (Datagram Transport Layer Security) за осигуряване на по-голяма сигурност и надеждна комуникация.

Това са важните протоколи на протоколите Internet of Things или IoT.

Архитектура на протокол за IoT

Най-интересният момент тук е, че IoT няма никаква конкретна архитектура. Изследователите предлагат различни архитектури на IoT. Но в тази най-предложена архитектура трислойна архитектура и петслойна архитектура.

Трислойна IoT архитектура

Това архитектура въведени в ранните дни на изследване на IoT технологията. Трислойните са в IoT архитектурата е за

3-слой-йот-архитектура

3-слой-йот-архитектура

Приложен слой: Този слой трябва да достави конкретното приложение до крайния потребител. Конкретните приложения могат да бъдат направени с този слой на приложението. Пример за този слой като интелигентен часовник, смартфон, интелигентен телевизор и др., Който се използва за конкретно приложение.

Мрежов слой: Мрежовият слой има важна роля в архитектурата на IoT. Той се свързва с другите интелигентни електронни устройства (интелигентни часовници, сървъри и т.н.). Мрежовият слой е за предаване и обработка на данните на сензора.

Възприемащ слой: Това е физическият слой и той събира данните за околната среда, като засича района с помощта на сензорите.

Петслойна IoT архитектура

Друга архитектура, която е петслойна IoT архитектура, се предлага от изследователите, които са работили върху IoT. В тази петслойна IoT архитектура трислойните, които са слоевете на приложения, мрежа и възприятие, имат същата архитектура като трислойната IoT архитектура. Освен това бизнес слойът, транспортният слой и слоят за обработка са новият.

5-слой-йот-архитектура

5-слой-йот-архитектура

Транспортен слой: Този слой препраща данните от обработващия слой към възприемащия слой и обратно чрез безжични мрежи като LAN, 3G и Bluetooth и т.н.

Обработващ слой: Той е в средата на IoT архитектурата. Той има важна роля в тази петслойна IoT архитектура. Този слой съхранява данните и обработва данните, които идват от транспортния слой. Този слой за обработка е в състояние да внедри най-новите технологии като големи данни, СУБД и изчислителни облаци и т.н.

Бизнес слой: Този слой е главата на IoT архитектурата. Той управлява цялостната IoT система, дори приложения, поверителност на потребителя, модели на печалба и т.н.

Интелигентният дом се състои от всички устройства, свързани с мрежа и комуникирани с интернет. Да се ​​разработи интелигентна система като тази петслойна IoT протокол стек е най-добрият.

Тази концепция има по-голяма тежест в областта на изследванията. И в него се случват огромни промени IoT технология ден за ден. Можем да направим повече изследвания върху тези IoT протоколи и архитектури. Тук обсъдихме само някои от важните IoT протоколи. И няколкото редовни протокола като Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, клетъчни, WAN с дълги разстояния и RFID не се обсъждат тук. Можете да получите повече данни от тези на нашия прокажен портал.