Protokoly IoT a jejich architektura

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Nyní všude slyšíme slovo IoT. O tom, co to je, jak to funguje a jak to zjednodušuje náš každodenní život, se budeme zabývat v tomto článku. Začněme definicí IoT. Několik elektronických zařízení, která jsou vybavena jedinečnou IP adresou a komunikují přes internet, se nazývají Internet věcí (IoT) . Více způsoby můžeme definovat IoT, ale konečně v této technologii můžeme ovládat počet elektronických zařízení pomocí jediného zařízení pomocí internetu. Zde by elektronická zařízení v technologii IoT měla mít senzory a měla by snímat signál elektricky a podle nich fungovat. A snímaná data byla přenesena do druhého zařízení prostřednictvím internetu. Díky internetu věcí bude náš život tak jednoduchý a přesný. V současné době má tato technologie obrovské pracovní příležitosti a stále existuje mnoho vývojových trendů. Příklady zařízení IoT, jako jsou inteligentní hodinky, inteligentní reproduktory, chytré televize, Amazon Alexa, domácí zařízení Google, jsou zařízení připojená k internetu a patří mezi příklady IoT. Tento článek pojednává co je IoT , Protokoly IoT a architektury.

Co jsou protokoly IoT?

Nyní přichází zajímavá otázka, jak mohou tato zařízení navzájem komunikovat v IoT? a jak funguje IoT? Jak my lidé můžeme navzájem komunikovat, stejně jako tato zařízení, můžeme komunikovat s jinými zařízeními prostřednictvím protokolů, které jsou známé jako protokoly IoT. Protokol je definován jako sada pravidel a regulačních pokynů, které mají reagovat na příkazy z jiného zařízení. Tyto protokoly jsou v komunikačních zařízeních velmi důležité. The univerzální protokoly jako CDMA, WAP atd., nejsou pro tuto specifiku vhodné Technologie IoT . Tato technologie vyžaduje výkonnější protokoly.




Některé ze specifických seznamů protokolů IoT

  • MQTT - Message Queue Telemetry Transport Protocol
  • DDS - služba distribuce dat
  • AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
  • CoAP - omezený aplikační protokol

Nyní pojďme diskutovat podrobně Přehled protokolu IoT

1). Protokol přenosu fronty telemetrie zpráv

Komunikace mezi stroji může být s tímto MQTT. Byl vyvinut společností IBM. Protokol přenosu telemetrie fronty zpráv je protokol zasílání zpráv. Tento protokol shromažďuje data ze zařízení a předává je do sítě. Spojení mezi zařízeními a sítí lze tedy provést tímto protokolem. Jedná se o jednoduchý protokol, který odesílá data ze senzorů do zařízení a poté směrem síť . Toto je špičkový protokol referenčního modelu protokolu TCP / IP. Tři prvky v Protokol MQTT v IoT . Jsou to předplatitelé, vydavatelé a obchodníci / makléři. Data lze mezi předplatitelem a vydavatelem zaměňovat. Dealer / makléř umožňuje bezpečné spojení mezi předplatitelem a vydavatelem. MQTT běží přes model TCP / IP. Z tohoto důvodu nelze protokol MQTT použít pro všechny typy aplikací IoT.



mqtt-protokol

mqtt-protokol

2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

Tato pokročilá fronta zpráv je vhodný protokol pro prostředí middlewaru orientovaného na zprávy. To vyvinul John Hara z JP Morgan Chase v Londýně. Tento Komunikační protokol IoT užitečné pro výměnu spolehlivých zpráv lze provést pomocí tohoto AMQP.

Vydavatel může komunikovat s předplatitelem prostřednictvím operátora AMQP. Zprávy od vydavatele mohou být uloženy v nosiči AMQP a podle fronty zpráv a pořadí budou předány příslušnému předplatiteli s řádným řádkem bezpečnostního systému. AMQP má následující tři funkce, díky nimž je spolehlivější a bezpečnější. Tento protokol má níže zpracovaný řetězec.


protokol amqp

protokol amqp

Výměna: Přijímá zprávy od vydavatelů a na základě priorit jsou předávány do front zpráv.

Fronta zpráv: Ukládá zprávy, dokud nebudou správně zpracovány klientským softwarem.

Vazba: Spojení mezi burzou a frontou zpráv bude uvedeno touto komponentou vazby.

3). Služba distribuce dat (DDS)

Tento protokol je standardem IoT, který je vyvinut společností Object Management Group (OMG). Tento DDS lze použít v malých zařízeních, která zabírají menší plochu a také v cloudu. Toto je middlewarový protokol (leží mezi operační systém a aplikace) a API (Application Programming Interface), které umožňuje datové připojení mezi zařízeními. Tato architektura je nejvhodnější pro aplikaci IoT. Tento protokolový software je nejlepší pro výměnu informací a rychlou integraci dat v systémech IoT. Tento podporuje hlavní software programovací jazyky . S těmito daty je možná škálovatelná a spolehlivá komunikace v reálném čase Rozdělení Služba (DDS).

dds-protokol

dds-protokol

Tento standard DDS má dvě vrstvy. Oni jsou:

  • Data-Centric Publish-Subscribe (DCPS)
  • Data Local Reconstruction Layer (DLRL)

Vrstva DCPS poskytuje informace všem předplatitelům, zatímco DLRL poskytuje rozhraní funkcí DCPS.

4). Omezený aplikační protokol (CoAP)

Tento protokol je internetový obslužný protokol pro několik (omezených) gadgetů IoT. Je užitečný ve většině aplikací IoT. Zpočátku se CoAP používá v komunikaci mezi stroji. CoAP je alternativní protokol pro HTTP. Tento protokol má efektivní techniku ​​formátu datových výměn XML. Jedná se o jinou techniku ​​binárního datového formátu, která je výhodnější z hlediska prostoru. Může to být lepší než prostý textový soubor HTML / XML. CoAP má čtyři různé typy zpráv. Jsou to: nepotvrditelné, potvrzitelné, reset a potvrzení. Pro spolehlivý a bezpečný přenos přes UDP se používají potvrzitelné zprávy a odpovědi mohou být ve formě potvrzení. CoAP je velmi lehký protokol a pro zajištění většího zabezpečení a spolehlivé komunikace používá DTLS (Datagram Transport Layer Security).

Jedná se o důležité protokoly protokolů internetu věcí nebo protokolů IoT.

Architektura protokolu IoT

Nejzajímavějším bodem je, že IoT nemá žádnou konkrétní architekturu. Vědci navrhli různé architektury IoT. Ale v této nejvíce navrhované architektuře jsou třívrstvé architektury a pětivrstvá architektura.

Třívrstvá architektura IoT

Tento architektura představen v počátcích výzkumu technologie IoT. Tři vrstvy jsou v architektuře IoT pro

3vrstvá architektura iot

3vrstvá architektura iot

Aplikační vrstva: Tato vrstva má dodat konkrétní aplikaci koncovému uživateli. S touto aplikační vrstvou lze provádět konkrétní aplikace. Příklad této vrstvy jako smartwatch, smartphone, smart TV atd., Která se používá pro konkrétní aplikaci.

Síťová vrstva: Síťová vrstva hraje v architektuře IoT důležitou roli. Připojuje se k dalším inteligentním elektronickým zařízením (inteligentní hodinky, servery atd.). Síťová vrstva slouží k přenosu a zpracování dat senzoru.

Vrstva vnímání: Jedná se o fyzickou vrstvu a shromažďuje data okolí snímáním oblasti pomocí senzorů.

Pětivrstvá architektura IoT

Další architekturu, kterou je pětivrstvá architektura IoT, navrhují vědci, kteří pracovali na IoT. V této pětivrstvé architektuře IoT mají tři vrstvy, které jsou aplikační, síťovou a vnímací vrstvou, stejnou architekturu jako třívrstvá architektura IoT. Nová je navíc vrstva Business, Transport a vrstva zpracování.

5vrstvá architektura iot

5vrstvá architektura iot

Transportní vrstva: Tato vrstva předává data z vrstvy zpracování do vrstvy vnímání a naopak prostřednictvím bezdrátových sítí, jako jsou LAN, 3G a Bluetooth , atd.

Zpracování vrstvy: Je uprostřed architektury IoT. V této pětivrstvé architektuře IoT má důležitou roli. Tato vrstva ukládá data a zpracovává data pocházející z transportní vrstvy. Tato vrstva zpracování dokáže implementovat nejnovější technologie, jako jsou velká data, DBMS a cloud computing atd.

Obchodní vrstva: Tato vrstva je hlavou architektury IoT. Spravuje kompletní systém IoT, dokonce i aplikace, soukromí uživatelů, modely zisku atd.

Inteligentní dům se skládá ze všech zařízení, která jsou připojena k síti a komunikují s internetem. Vyvíjet inteligentní systém, jako je tato pětivrstvá Zásobník protokolu IoT je nejlepší.

Tento koncept má větší váhu v oblasti výzkumu. A dochází k obrovským změnám Technologie IoT ze dne na den. Můžeme udělat další výzkum na těchto protokolech a architekturách IoT. Zde jsme diskutovali pouze o některých důležitých protokolech IoT. A několik běžných protokolů, jako je Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, Cellular, Long range a WAN RFID zde nejsou diskutovány. Další údaje získáte na našem malomocném portálu.