IoT-protokoller og deres arkitektur

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Nå overalt hører vi ordet IoT. Egentlig hva det er, hvordan det fungerer og hvordan det forenkler hverdagen vår, vil vi diskutere i denne artikkelen. La oss starte med definisjonen av IoT. Flere elektroniske enheter som er utstyrt med en unik IP-adresse og kommunisert med over internett kalles Internet of Things (IoT) . På flere måter kan vi definere IoT, men til slutt, i denne teknologien, kan vi kontrollere antall elektroniske enheter gjennom en enkelt enhet ved hjelp av Internett. Her skal de elektroniske enhetene i IoT-teknologi ha sensorene, og det skal registrere signalet gjennom elektrisk og fungerer i henhold til det. Og de registrerte dataene ble overført til den andre enheten via Internett. IoT vil gjøre livet vårt så enkelt og nøyaktig. Presentere denne teknologien har enorme jobbmuligheter, og fremdeles er det mange utviklinger som skjer. Eksempler på IoT-enheter som smartklokke, smarte høyttalere, smart TV-er, Amazon Alexa, Google Home-enheter er Internett-tilkoblede enheter kommer under eksempler på IoT. Denne artikkelen diskuterer hva er IoT , IoT-protokoller og arkitekturer.

Hva er IoT-protokoller?

Nå kommer det interessante spørsmålet her, hvordan disse enhetene kan kommunisere med hverandre i IoT? og hvordan IoT fungerer? Vel, hvordan vi mennesker kan kommunisere med hverandre, det samme som disse enhetene, dette kan kommunisere med andre enheter gjennom protokoller som er kjent som IoT-protokoller. Protokollen er definert som et sett med regler og retningslinjer for hvordan du skal reagere på kommandoer fra en annen enhet. Disse protokollene er veldig viktige mens de er i kommunikasjonsenheter. De generelle formålsprotokoller som CDMA, WAP, osv. er ikke egnet for dette spesifikke IoT-teknologi . Denne teknologien trenger noen kraftigere protokoller.




Noen av listen over spesifikke IoT-protokoller

  • MQTT - Meldingskø telemetri transportprotokoll
  • DDS - datadistribusjonstjeneste
  • AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
  • CoAP - Begrenset applikasjonsprotokoll

La oss nå diskutere i detalj av IoT-protokolloversikt

1). Meldingskø telemetri transportprotokoll

Maskin til maskin kommunikasjon kan være med denne MQTT. Den ble utviklet av IBM. Meldekø-transportprotokoll for meldinger er en meldingsprotokoll. Denne protokollen samler inn data fra enhetene og videresender til nettverket. Så forbindelsen mellom enhetene og nettverket kan gjøres med denne protokollen. Det er en enkel protokoll som sender data fra sensorene til enheter og deretter mot nettverket . Dette er toppprotokollen til referansemodellen TCP / IP-protokoll. De tre elementene i MQTT-protokoll i IoT . De er abonnent, utgiver og forhandler / megler. Dataene kan byttes ut mellom abonnent og utgiver. Forhandleren / megleren muliggjør sikkerhetsforbindelsen mellom abonnenten og utgiveren. MQTT kjører over TCP / IP-modellen. På grunn av denne MQTT-protokollen kan den ikke brukes til alle typer IoT-applikasjoner.



mqtt-protokoll

mqtt-protokoll

2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

Denne avanserte meldingskøen er en passende protokoll for de meldingsorienterte mellomvaremiljøene. Dette ble utviklet av John Hara fra JP Morgan Chase, London. Dette IoT-kommunikasjonsprotokoll nyttig for utveksling av pålitelige meldinger kan gjøres med denne AMQP.

Forlaget kan kommunisere med abonnenten gjennom AMQP-operatøren. Meldingene fra utgiveren kan lagres i transportøren av AMQP, og i henhold til meldingskøen og bestillingen vil de bli videresendt til den aktuelle abonnenten med riktig sikkerhetssystemlinje. AMQP har følgende tre funksjoner som gjør den mer pålitelig og sikker. Denne protokollen har prosesseringskjeden nedenfor.


amqp-protokoll

amqp-protokoll

Utveksling: Mottar meldingene fra utgivere og basert på prioriteringer blir de videresendt til meldingskøer.

Meldingskø: Lagrer meldingene til de er riktig behandlet med klientprogramvare.

Binding: Forbindelsen mellom utveksling og meldingskø vil fremgå av denne bindende komponenten.

3). Data Distribution Service (DDS)

Denne protokollen er en IoT-standard som er utviklet av Object Management Group (OMG). Denne DDS kan brukes i små enheter som har mindre område og i skyen. Dette er en mellomvareprotokoll (ligger mellom operativsystem og applikasjon) og API (Application Programming Interface) som muliggjør datatilkobling mellom enheter. Denne arkitekturen er best egnet for IoT-applikasjoner. Denne protokollprogramvaren er best for utveksling av informasjon og rask dataintegrering i IoT-systemer. Denne støtter hovedprogramvaren programmerings språk . Skalerbar, sanntid og pålitelig kommunikasjon kan være mulig med disse dataene Fordeling Service (DDS).

dds-protokoll

dds-protokoll

Denne DDS-standarden har to lag. De er:

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

DCPS-laget leverer informasjonen til alle abonnenter mens DLRL gir grensesnittet til funksjonene til DCPS.

4). Begrenset applikasjonsprotokoll (CoAP)

Denne protokollen er en internettverktøyprotokoll for de få (begrensede) IoT-gadgets. Det er nyttig i de fleste IoT-applikasjoner. Opprinnelig brukes CoAP i maskinen til maskinkommunikasjon. CoAP er den alternative protokollen for HTTP. Denne protokollen har en effektiv XML-utvekslingsdataformatteknikk. Det er en annen teknikk for binært dataformat som er mer å foretrekke når det gjelder plass. Dette kan være bedre enn HTML / XML-fil i ren tekst. CoAP har fire forskjellige typer meldinger. De kan ikke bekreftes, bekreftes, tilbakestilles og bekreftes. For pålitelig og sikker overføring via UDP brukes bekreftelige meldinger, og svarene kan være i form av bekreftelse. CoAP er en veldig lett protokoll, og den bruker DTLS (Datagram Transport Layer Security) for å gi mer sikkerhet og pålitelig kommunikasjon.

Dette er de viktige protokollene til Internet of Things-protokollene eller IoT-protokollene.

IoT-protokollarkitektur

Det mest interessante punktet her er at IoT ikke har noen spesiell arkitektur. Forskerne foreslo forskjellige IoT-arkitekturer. Men i og med at de fleste foreslåtte arkitekturer tre-lags arkitekturer og fem-lags arkitektur.

Trelags IoT-arkitektur

Dette arkitektur introdusert i begynnelsen av forskning på IoT-teknologi. Tre-lagene er i IoT-arkitektur er for

3-lags-iot-arkitektur

3-lags-iot-arkitektur

Applikasjonslag: Dette laget skal levere den spesifikke applikasjonen til sluttbrukeren. De spesifikke applikasjonene kan gjøres med dette applikasjonslaget. Eksempel på dette laget som en smartklokke, smarttelefon, smart TV, etc. som brukes til en bestemt applikasjon.

Nettverkslag: Nettverkslag har en viktig rolle i IoT-arkitektur. Den kobles til de andre smarte elektroniske enhetene (smartklokker, servere osv.). Nettverkslaget er for overføring og behandling av sensordataene.

Oppfattelseslag: Det er det fysiske laget, og det samler inn omgivelsesdataene ved å registrere området ved hjelp av sensorene.

Fem-lags IoT-arkitektur

En annen arkitektur som er IoT-arkitektur med fem lag er foreslått av forskerne som ble jobbet med IoT. I denne fem-lags IoT-arkitekturen har trelagene som er applikasjons-, nettverks- og persepsjonslagene samme arkitektur som trelags IoT-arkitektur. I tillegg er Business-laget, Transport-laget og prosesseringslaget det nye.

5-lags-iot-arkitektur

5-lags-iot-arkitektur

Transportlag: Dette laget videresender dataene fra behandlingslaget til oppfatningslaget og omvendt gjennom trådløse nettverk som LAN, 3G og blåtann , etc.

Behandlingslag: Det er midt i IoT-arkitekturen. Det har en viktig rolle i denne fem-lags IoT-arkitekturen. Dette laget lagrer dataene og behandler dataene som kommer fra transportlaget. Dette behandlingslaget er i stand til å implementere nyeste teknologier som big data, DBMS og cloud computing, etc.

Business Layer: Dette laget er hodet til IoT-arkitekturen. Den styrer det komplette IoT-systemet til og med applikasjoner, brukerens personvern, profittmodeller osv.

Smarthuset består av alle enhetene er koblet til et nettverk og kommunisert med internett. Å utvikle et smart system som dette fem-lags IoT-protokollstabel er den beste.

Dette konseptet har mer vekt i forskningsområdet. Og det skjer enorme endringer i IoT-teknologi dag til dag. Vi kan gjøre mer forskning på denne IoT-protokollene og arkitekturen. Her har vi bare diskutert noen av de viktige IoT-protokollene. Og de få vanlige protokollene som Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, Cellular, WAN og lang rekkevidde RFID er ikke diskutert her. Du kan få mer data fra de på vår melodige portal.