IoT protokoli un to arhitektūra

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Tagad visur mēs dzirdam vārdu IoT. Patiesībā, kas tas ir, kā tas darbojas un kā tas vienkāršo mūsu ikdienas dzīvi, mēs to aplūkosim šajā rakstā. Sāksim ar IoT definīciju. Vairākas elektroniskas ierīces, kas aprīkotas ar unikālu IP adresi un ar kurām sazinās internetā, sauc par Lietiskais internets (IoT) . Daudzos veidos mēs varam definēt IoT, bet, visbeidzot, šajā tehnoloģijā mēs varam kontrolēt elektronisko ierīču skaitu, izmantojot vienu ierīci, izmantojot internetu. Šeit elektroniskajām ierīcēm IoT tehnoloģijā vajadzētu būt sensoriem, un tai vajadzētu uztvert signālu caur elektrību un atbilstoši tai darboties. Un uztvertie dati, izmantojot internetu, pārsūtīti uz citu ierīci. IoT padarīs mūsu dzīvi tik vienkāršu un precīzu. Pašreiz šai tehnoloģijai ir milzīgas darba iespējas, un joprojām notiek daudz izmaiņu. IoT piemēri ir IoT ierīču piemēri, piemēram, viedpulkstenis, viedie skaļruņi, viedie TV, Amazon Alexa, Google mājas ierīces. Šajā rakstā ir apskatīts kas ir IoT , IoT protokolus un arhitektūras.

Kas ir IoT protokoli?

Tagad šeit rodas interesants jautājums, kā šīs ierīces var savstarpēji sazināties IoT? un kā darbojas IoT? Kā mēs, cilvēki, varam sazināties savā starpā, tāpat kā šīs ierīces, tā var sazināties ar citām ierīcēm, izmantojot protokolus, kas ir pazīstami kā IoT protokoli. Protokols ir definēts kā noteikumu un regulējumu kopums, kurā norādīts, kā reaģēt uz komandām no citas ierīces. Šie protokoli ir ļoti svarīgi, atrodoties sakaru ierīcēs. The vispārējas nozīmes protokoli piemēram, CDMA, WAP utt. nav piemēroti šim konkrētajam IoT tehnoloģija . Šai tehnoloģijai ir vajadzīgi daži jaudīgāki protokoli.




Daži no īpašo IoT protokolu saraksta

  • MQTT - ziņojumu rindas telemetrijas transporta protokols
  • DDS - datu izplatīšanas pakalpojums
  • AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
  • CoAP - ierobežota lietojuma protokols

Tagad sīki apspriedīsim IoT protokola pārskats

1). Ziņojumu rindas Telemetrijas transporta protokols

Mašīnu savstarpējā saziņa var būt ar šo MQTT. To izstrādāja IBM. Ziņojumu rindas telemetrijas transporta protokols ir ziņojumapmaiņas protokols. Šis protokols apkopo datus no ierīcēm un pārsūta uz tīklu. Tātad savienojumu starp ierīcēm un tīklu var veikt, izmantojot šo protokolu. Tas ir vienkāršs protokols, kas datus no sensoriem nosūta ierīcēm un pēc tam uz virzienu tīklā . Šis ir TCP / IP protokola atsauces modeļa augšējais protokols. Trīs elementi MQTT protokols IoT . Viņi ir abonents, izdevējs un tirgotājs / brokeris. Datus var apmainīties starp abonentu un izdevēju. Dīleris / brokeris nodrošina drošības savienojumu starp abonentu un izdevēju. MQTT darbojas pa TCP / IP modeli. Šī iemesla dēļ MQTT protokolu nevar izmantot visu veidu IoT lietojumprogrammām.



mqtt-protokols

mqtt-protokols

2). Papildu ziņojumu rindošanas protokols (AMQP)

Šī uzlabotā ziņojumu rindošana ir piemērots protokols uz ziņojumu orientētām starpprogrammatūras vidēm. To izstrādāja Džons Hara no JP Morgan Chase, Londona. Šis IoT komunikācijas protokols Noderīga uzticamu ziņojumu apmaiņai var izdarīt ar šo AMQP.

Izdevējs var sazināties ar abonentu, izmantojot AMQP nesēju. Izdevēja ziņojumus var uzglabāt AMQP nesējā, un atbilstoši ziņojumu rindai un secībai tie tiks pārsūtīti attiecīgajam abonentam ar atbilstošu drošības sistēmas līniju. AMQP ir šādas trīs iespējas, kas padara to uzticamāku un drošāku. Šim protokolam ir šāda apstrādes ķēde.


amqp-protokols

amqp-protokols

Apmaiņa: Saņem ziņojumus no izdevējiem un, pamatojoties uz prioritātēm, tos pārsūta ziņojumu rindās.

Ziņojuma rinda: Glabā ziņojumus, līdz tie tiek atbilstoši apstrādāti ar klienta programmatūru.

Saistošs: Savienojums starp apmaiņas un ziņojumu rindu tiks noteikts ar šo saistošo komponentu.

3). Datu izplatīšanas pakalpojums (DDS)

Šis protokols ir IoT standarts, kuru izstrādājusi Object Management Group (OMG). Šo DDS var izmantot mazās ierīcēs, kas aizņem mazāk teritorijas, kā arī mākoņos. Šis ir starpprogrammatūras protokols (atrodas starp operētājsistēma un lietojumprogramma) un API (lietojumprogrammu saskarne), kas nodrošina datu savienojamību starp ierīcēm. Šī arhitektūra ir vispiemērotākā lietojumprogrammu lietošanai internetā. Šī protokola programmatūra ir vislabākā informācijas apmaiņai un ātrai datu integrēšanai IoT sistēmās. Šis atbalsta galveno programmatūru programmēšanas valodas . Izmantojot šos datus, var būt iespējama mērogojama, reāllaika un uzticama saziņa Izplatīšana Pakalpojums (DDS).

dds-protokols

dds-protokols

Šim DDS standartam ir divi slāņi. Viņi ir:

  • Datu centrēta publicēšana-abonēšana (DCPS)
  • Datu lokālās rekonstrukcijas slānis (DLRL)

DCPS slānis nodrošina informāciju visiem abonentiem, savukārt DLRL nodrošina saskarni ar DCPS funkcijām.

4). Ierobežota lietojuma protokols (CoAP)

Šis protokols ir interneta lietderības protokols dažiem (ierobežotiem) IoT sīkrīkiem. Tas ir noderīgi lielākajā daļā IoT lietojumprogrammu. Sākumā CoAP mašīnā tiek izmantots sakaru nodrošināšanai. CoAP ir HTTP alternatīvais protokols. Šim protokolam ir efektīva XML apmaiņas datu formāta tehnika. Tas ir atšķirīgs bināro datu formāta paņēmiens, kas kosmosa ziņā ir vēlams. Tas varētu būt labāk nekā vienkārša teksta HTML / XML fails. CoAP ir četri dažādi ziņojumu veidi. Tie ir: neapstiprināmi, apstiprināmi, atiestatīti un apstiprināti. Uzticamai un drošai pārsūtīšanai pa UDP tiek izmantoti apstiprināmi ziņojumi, un atbildes var būt apstiprinājuma veidā. CoAP ir ļoti viegls protokols, un tā izmanto DTLS (Datagram Transport Layer Security), lai nodrošinātu lielāku drošību un uzticamu komunikāciju.

Šie ir svarīgie lietiskā interneta protokolu vai IoT protokolu protokoli.

IoT protokola arhitektūra

Visinteresantākais ir tas, ka IoT nav īpašas arhitektūras. Pētnieki ierosināja dažādas IoT arhitektūras. Bet tajā lielākajā daļā piedāvāto arhitektūru trīsslāņu arhitektūras un piecslāņu arhitektūras.

Trīsslāņu IoT arhitektūra

Šis arhitektūra ieviesa IoT tehnoloģiju izpētes sākumā. Trīs slāņi ir domāti IoT arhitektūrai

3-slāņu-iot-arhitektūra

3-slāņu-iot-arhitektūra

Lietojumprogrammas slānis: Šis slānis ir paredzēts, lai piegādātu konkrēto lietojumu galalietotājam. Konkrētās lietojumprogrammas var veikt ar šo lietojumprogrammu slāni. Šī slāņa piemērs, piemēram, viedpulkstenis, viedtālrunis, viedtelevizors utt., Kas tiek izmantots konkrētai lietojumprogrammai.

Tīkla slānis: Tīkla slānim ir nozīmīga loma IoT arhitektūrā. Tas izveido savienojumu ar citām viedajām elektroniskajām ierīcēm (viedpulksteņiem, serveriem utt.). Tīkla slānis ir paredzēts sensoru datu pārsūtīšanai un apstrādei.

Uztveres slānis: Tas ir fiziskais slānis, un tas apkopo datus par apkārtni, ar sensoru palīdzību sajūtot apkārtni.

Piecu slāņu IoT arhitektūra

Vēl vienu arhitektūru, kas ir piecu slāņu IoT arhitektūra, piedāvā pētnieki, kuri strādāja pie IoT. Šajā piecu slāņu IoT arhitektūrā trīs slāņiem, kas ir lietojumprogrammas, tīkla un uztveres slāņi, ir tāda pati arhitektūra kā trīsslāņu IoT arhitektūrai. Turklāt jaunais ir biznesa slānis, transporta slānis un apstrādes slānis.

5-slāņu-iot-arhitektūra

5-slāņu-iot-arhitektūra

Transporta slānis: Šis slānis pārsūta datus no apstrādes slāņa uz uztveres slāni un otrādi, izmantojot tādus bezvadu tīklus kā LAN, 3G un Bluetooth utt.

Apstrādes slānis: Tas atrodas IoT arhitektūras vidū. Tam ir svarīga loma šajā piecu slāņu IoT arhitektūrā. Šis slānis saglabā datus un apstrādā datus, kas nāk no transporta slāņa. Šis apstrādes slānis spēj ieviest tādas jaunākās tehnoloģijas kā lielie dati, DBVS un mākoņdatošana utt.

Biznesa slānis: Šis slānis ir IoT arhitektūras vadītājs. Tas pārvalda pilnu IoT sistēmu, pat lietojumprogrammas, lietotāja privātumu, peļņas modeļus utt.

Viedā māja sastāv no visām ierīcēm, kas ir savienotas ar tīklu un sazinātas ar internetu. Izstrādāt tādu viedo sistēmu kā šis piecslānis IoT protokola kaudze ir labākais.

Šai koncepcijai ir lielāka nozīme pētniecības jomā. Un šeit notiek milzīgas izmaiņas IoT tehnoloģija dienu no dienas. Mēs varam veikt vairāk pētījumu par šiem IoT protokoliem un arhitektūrām. Šeit mēs esam apsprieduši tikai dažus svarīgus IoT protokolus. Un daži parastie protokoli, piemēram, Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, mobilais, tālsatiksmes WAN un RFID šeit netiek apspriesti. Jūs varat iegūt vairāk datu no tiem, kas atrodas mūsu spitālīgā portālā.