Daiktų interneto protokolai ir jų architektūra

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Dabar visur girdime žodį DI. Iš tikrųjų, kas tai yra, kaip jis veikia ir kaip supaprastina mūsų kasdienį gyvenimą, mes aptarsime šiame straipsnyje. Pradėkime nuo DI apibrėžimo. Keli elektroniniai prietaisai, turintys unikalų IP adresą ir su kuriais bendraujama internetu, vadinami Daiktų internetas (IoT) . Keliais būdais mes galime apibrėžti DI, bet pagaliau naudodamiesi šia technologija mes galime valdyti elektroninių prietaisų skaičių per vieną įrenginį interneto pagalba. Čia IoT technologijos elektroniniai prietaisai turėtų turėti jutiklius, kurie turėtų suvokti signalą per elektrą ir pagal jį veikti. Ir užfiksuoti duomenys perkeliami į kitą įrenginį per internetą. DI padarys mūsų gyvenimą tokį paprastą ir tikslų. Šiuo metu ši technologija turi milžiniškas darbo galimybes ir vis dar vyksta daugybė pokyčių. Internetinių įrenginių, pvz., Išmaniojo laikrodžio, išmaniųjų garsiakalbių, išmaniųjų televizorių, „Amazon Alexa“, „Google Home“ įrenginių, pavyzdžiai yra interneto ryšiai. Šiame straipsnyje aptariama kas yra daiktų internetas , Interneto protokolus ir architektūras.

Kas yra daiktų interneto protokolai?

Dabar kyla įdomus klausimas, kaip šie įrenginiai gali bendrauti tarpusavyje IoT? ir kaip veikia daiktų internetas? Na, kaip mes, žmonės, galime bendrauti tarpusavyje, taip pat, kaip ir šie įrenginiai, tai gali bendrauti su kitais įrenginiais naudodamiesi protokolais, kurie yra žinomi kaip DI objektai. Protokolas apibrėžiamas kaip taisyklių ir reguliavimo gairių rinkinys, nurodantis, kaip reaguoti į komandas iš kito įrenginio. Šie protokolai yra labai svarbūs būdami ryšio įrenginiuose. The bendrosios paskirties protokolai pvz., CDMA, WAP ir kt Daiktų interneto technologija . Šiai technologijai reikia keleto galingesnių protokolų.




Kai kurie iš konkrečių interneto protokolų sąrašo

  • MQTT - pranešimų eilės teletrijos perdavimo protokolas
  • DDS - duomenų platinimo paslauga
  • AMQP - išplėstinis pranešimų eilės nustatymo protokolas
  • CoAP - riboto taikymo protokolas

Dabar aptarkime išsamiai IoT protokolo apžvalga

1). Pranešimų eilės teletrijos perdavimo protokolas

Mašinų tarpusavio ryšiai gali būti su šiuo MQTT. Jį sukūrė IBM. Pranešimų eilės telemetrijos perdavimo protokolas yra pranešimų siuntimo protokolas. Šis protokolas renka duomenis iš įrenginių ir persiunčia į tinklą. Taigi ryšį tarp įrenginių ir tinklo galima atlikti naudojant šį protokolą. Tai paprastas protokolas, kuris siunčia duomenis iš jutiklių į įrenginius ir tada link tinklas . Tai yra pagrindinis TCP / IP protokolo etaloninio modelio protokolas. Trys elementai MQTT protokolas IoT . Jie yra prenumeratorius, leidėjas ir prekiautojas / brokeris. Duomenys gali būti keičiami tarp abonento ir leidėjo. Prekiautojas / tarpininkas įgalina saugų ryšį tarp abonento ir leidėjo. MQTT veikia per TCP / IP modelį. Dėl šios priežasties MQTT protokolas negali būti naudojamas visų tipų DI programoms.



mqtt-protokolas

mqtt-protokolas

2). Išplėstinis pranešimų eilės nustatymo protokolas (AMQP)

Ši išplėstinė pranešimų eilė yra tinkamas protokolas į pranešimą orientuotai tarpinės programinės įrangos aplinkai. Tai sukūrė Johnas Hara iš JP Morgan Chase, Londonas. Tai Daiktų interneto ryšio protokolas naudinga keičiantis patikima žinute, galima padaryti su šia AMQP.

Leidėjas gali bendrauti su abonentu per AMQP operatorių. Leidėjo pranešimai gali būti saugomi AMQP nešiklyje. Pagal pranešimų eilę ir tvarką jie bus persiųsti atitinkamam abonentui su tinkama saugos sistemos linija. AMQP turi šias tris galimybes, kurios daro ją patikimesnę ir saugesnę. Šis protokolas turi žemiau pateiktą apdorojimo grandinę.


amqp-protokolas

amqp-protokolas

Keitimasis: Gauna pranešimus iš leidėjų ir pagal prioritetus jie persiunčiami į pranešimų eiles.

Pranešimo eilė: Saugo pranešimus, kol jie bus tinkamai apdoroti naudojant kliento programinę įrangą.

Įrišimas: Ryšys tarp mainų ir pranešimų eilės bus nustatytas šiuo įpareigojančiu komponentu.

3). Duomenų paskirstymo tarnyba (DDS)

Šis protokolas yra daiktų interneto standartas, kurį sukūrė „Object Management Group“ (OMG). Šis DDS gali būti naudojamas mažuose įrenginiuose, kurie užima mažiau ploto, taip pat debesyse. Tai yra tarpinės programinės įrangos protokolas (yra tarp Operacinė sistema ir taikomoji programa) ir API („Application Programming Interface“), leidžiančią duomenų ryšį tarp įrenginių. Ši architektūra geriausiai tinka IoT programai. Ši protokolo programinė įranga yra geriausia keistis informacija ir greitai integruoti duomenis į daiktų interneto sistemas. Šis palaiko pagrindinę programinę įrangą programavimo kalbos . Naudojant šiuos duomenis, galima keisti, realiu laiku ir patikimai bendrauti Paskirstymas Tarnyba (DDS).

dds-protokolas

dds-protokolas

Šis DDS standartas turi du sluoksnius. Jie yra:

  • Duomenų centrinis skelbimo-prenumeratos (DCPS)
  • Duomenų vietinio atstatymo sluoksnis (DLRL)

DCPS sluoksnis teikia informaciją visiems abonentams, o DLRL suteikia sąsają su DCPS funkcijomis.

4). Riboto taikymo protokolas (CoAP)

Šis protokolas yra interneto naudingumo protokolas, skirtas keliems (ribotiems) interneto dalykėliams. Tai naudinga daugelyje IoT programų. Iš pradžių „CoAP“ mašinoje naudojama ryšių palaikymui. CoAP yra alternatyvus HTTP protokolas. Šis protokolas turi veiksmingą XML mainų duomenų formato metodiką. Tai yra kitokia dvejetainių duomenų formato technika, labiau tinkama erdvės atžvilgiu. Tai gali būti geriau nei paprasto teksto HTML / XML failas. CoAP turi keturis skirtingus pranešimų tipus. Jie yra: nepatvirtinami, patvirtinami, atstatomi ir patvirtinami. Patikimam ir saugiam perdavimui per UDP naudojami patvirtinami pranešimai, o atsakymai gali būti patvirtinimo formos. „CoAP“ yra labai lengvas protokolas ir jis naudoja DTLS („Datagram Transport Layer Security“), kad užtikrintų didesnį saugumą ir patikimą ryšį.

Tai yra svarbūs daiktų interneto protokolų arba daiktų interneto protokolų protokolai.

DI protokolo architektūra

Įdomiausias dalykas yra tai, kad DI neturi jokios ypatingos architektūros. Tyrėjai pasiūlė skirtingas daiktų interneto architektūras. Tačiau daugumoje siūlomų architektūrų trijų sluoksnių architektūra ir penkių sluoksnių architektūra.

Trijų sluoksnių daiktų interneto architektūra

Tai architektūra pristatytas ankstyvomis daiktų interneto technologijų tyrimų dienomis. Trys sluoksniai yra skirti IoT architektūrai

3 sluoksnių iot architektūra

3 sluoksnių iot architektūra

Programos sluoksnis: Šis sluoksnis turi pateikti konkrečią programą galutiniam vartotojui. Konkrečias programas galima atlikti naudojant šį programų sluoksnį. Šio sluoksnio, pvz., Išmaniojo laikrodžio, išmaniojo telefono, išmaniojo televizoriaus ir kt., Kuris naudojamas konkrečiai programai, pavyzdys.

Tinklo sluoksnis: Tinklo sluoksnis vaidina svarbų vaidmenį daiktų interneto architektūroje. Jis jungiasi prie kitų išmaniųjų elektroninių prietaisų (išmaniųjų laikrodžių, serverių ir kt.). Tinklo sluoksnis skirtas perduoti ir apdoroti jutiklio duomenis.

Suvokimo sluoksnis: Tai yra fizinis sluoksnis ir jis renka duomenis apie aplinką, jutiklius naudodamas jutikliais.

Penkių sluoksnių daiktų interneto architektūra

Dar vieną penkių sluoksnių IoT architektūrą siūlo mokslininkai, dirbę prie IoT. Šioje penkių sluoksnių IoT architektūroje trijų sluoksnių, kurie yra programos, tinklo ir suvokimo sluoksniai, architektūra yra tokia pati kaip trijų sluoksnių IoT architektūros. Be to, Verslo, Transporto ir Apdorojimo sluoksniai yra nauji.

5 sluoksnių iot architektūra

5 sluoksnių iot architektūra

Transporto sluoksnis: Šis sluoksnis perduoda duomenis iš apdorojimo sluoksnio į suvokimo sluoksnį ir atvirkščiai per belaidžius tinklus, tokius kaip LAN, 3G ir „Bluetooth“ ir kt.

Apdorojimo sluoksnis: Jis yra viduryje daiktų interneto architektūros. Tai vaidina svarbų vaidmenį šioje penkių sluoksnių IoT architektūroje. Šis sluoksnis saugo duomenis ir apdoroja duomenis, gaunamus iš transporto sluoksnio. Šis apdorojimo sluoksnis gali įdiegti naujausias technologijas, tokias kaip didieji duomenys, DBVS ir debesų kompiuterija ir kt.

Verslo sluoksnis: Šis sluoksnis yra IoT architektūros vadovas. Jis valdo visą IoT sistemą, net programas, vartotojo privatumą, pelno modelius ir kt.

Išmanųjį namą sudaro visi įrenginiai, prijungti prie tinklo ir bendrauti su internetu. Sukurti tokią išmanią sistemą kaip šis penkių sluoksnių IoT protokolo kaminas yra geriausias.

Ši koncepcija turi daugiau svorio tyrimų srityje. Ir čia vyksta didžiuliai pokyčiai Daiktų interneto technologija diena iš dienos. Mes galime atlikti daugiau šių interneto protokolų ir architektūrų tyrimų. Čia aptarėme tik keletą svarbių DI protokolų. Keli įprasti protokolai, tokie kaip „Bluetooth“, „WiFi“, ZigBee , NFC, korinis, ilgas WAN ir RDA čia neaptariami. Galite gauti daugiau duomenų iš tų, kurie yra mūsų raupsuotųjų portale.