IoT-protocollen en hun architectuur

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Nu horen we overal het woord IoT. Wat het eigenlijk is, hoe het werkt en hoe het ons dagelijks leven vereenvoudigt, zullen we in dit artikel bespreken. Laten we beginnen met de definitie van IoT. Meerdere elektronische apparaten die zijn uitgerust met een uniek IP-adres en waarmee via internet wordt gecommuniceerd, worden de Internet of Things (IoT) ​Op verschillende manieren kunnen we IoT definiëren, maar tot slot kunnen we met deze technologie het aantal elektronische apparaten beheren via één apparaat met behulp van internet. Hier zouden de elektronische apparaten in de IoT-technologie de sensoren moeten hebben en het signaal elektrisch moeten detecteren en overeenkomstig moeten functioneren. En de gedetecteerde gegevens worden via internet naar het andere apparaat overgedragen. IoT zal ons leven zo eenvoudig en nauwkeurig maken. Tegenwoordig biedt deze technologie enorme kansen op werk en toch zijn er veel ontwikkelingen gaande. Voorbeelden voor IoT-apparaten zoals een smartwatch, slimme luidsprekers, smart-tv's, Amazon Alexa, Google Home-apparaten zijn apparaten met internetverbinding en vallen onder voorbeelden van IoT. Dit artikel bespreekt wat is ivd , IoT-protocollen en architecturen.

Wat zijn IoT-protocollen?

Nu komt de interessante vraag hier, hoe deze apparaten met elkaar kunnen communiceren in IoT? en hoe IoT werkt? Welnu, hoe wij mensen met elkaar kunnen communiceren, net als deze apparaten, dit kan communiceren met andere apparaten via protocollen die bekend staan ​​als IoT-protocollen. Het protocol is gedefinieerd als een set regels en richtlijnen die aangeven hoe te reageren op opdrachten van een ander apparaat. Deze protocollen zijn erg belangrijk in communicatieapparatuur. De algemene protocollen zoals CDMA, WAP, etc zijn niet geschikt voor deze specifieke IoT-technologie ​Deze technologie heeft een aantal krachtigere protocollen nodig.




Enkele van de specifieke IoT-protocollenlijst

  • MQTT - Message Queue Telemetry Transport Protocol
  • DDS - Data Distribution Service
  • AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
  • CoAP - Beperkt toepassingsprotocol

Laten we het nu in detail bespreken IoT-protocoloverzicht

1). Message Queue Telemetry Transport Protocol

Machine-to-machine communicatie is mogelijk met deze MQTT. Het is ontwikkeld door IBM. Het telemetrie-transportprotocol voor berichtenwachtrijen is een berichtenprotocol. Dit protocol verzamelt de gegevens van de apparaten en stuurt deze door naar het netwerk. Dus de verbinding tussen de apparaten en het netwerk kan worden gedaan door dit protocol. Het is een eenvoudig protocol dat de gegevens van de sensoren naar apparaten en vervolgens naar het netwerk ​Dit is het topprotocol van het referentiemodel van het TCP / IP-protocol. De drie elementen in MQTT-protocol in IoT ​Ze zijn abonnee, uitgever en dealer / makelaar. De gegevens kunnen worden uitgewisseld tussen abonnee en uitgever. De dealer / makelaar maakt de veilige verbinding tussen de abonnee en de uitgever mogelijk. MQTT werkt via het TCP / IP-model. Hierdoor kan het MQTT-protocol niet voor alle soorten IoT-toepassingen worden gebruikt.



mqtt-protocol

mqtt-protocol

2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

Deze geavanceerde berichtenwachtrij is een geschikt protocol voor de berichtgeoriënteerde middleware-omgevingen. Dit is ontwikkeld door John Hara van JP Morgan Chase, Londen. Dit IoT-communicatieprotocol handig voor het uitwisselen van betrouwbare berichten kan met deze AMQP worden gedaan.

De uitgever kan communiceren met de abonnee via de AMQP-provider. De berichten van de uitgever kunnen worden opgeslagen in de carrier van AMQP en volgens de berichtenwachtrij en volgorde worden ze doorgestuurd naar de relevante abonnee met de juiste beveiligingssysteemlijn. AMQP heeft de volgende drie mogelijkheden die het betrouwbaarder en veiliger maken. Dit protocol heeft de onderstaande verwerkingsketen.


amqp-protocol

amqp-protocol

Uitwisseling: Ontvangt de berichten van de uitgevers en op basis van prioriteiten worden ze doorgestuurd naar berichtenwachtrijen.

Berichtwachtrij: Slaat de berichten op totdat ze correct zijn verwerkt met clientsoftware.

Verbindend: De verbinding tussen de centrale en de berichtenwachtrij wordt aangegeven door deze bindende component.

3). Data Distribution Service (DDS)

Dit protocol is een IoT-standaard die is ontwikkeld door Object Management Group (OMG). Deze DDS kan worden gebruikt in kleine apparaten die minder ruimte innemen en ook in de cloud. Dit is een middleware-protocol (ligt tussen besturingssysteem en applicatie) en API (Application Programming Interface) die de dataconnectiviteit tussen apparaten mogelijk maakt. Deze architectuur is het meest geschikt voor IoT-toepassingen. Deze protocolsoftware is het beste voor het uitwisselen van informatie en snelle gegevensintegratie in IoT-systemen. Deze ondersteunt de belangrijkste software programmeertalen ​Met deze gegevens is schaalbare, realtime en betrouwbare communicatie mogelijk Distributie Dienst (DDS).

dds-protocol

dds-protocol

Deze DDS-standaard heeft twee lagen. Zij zijn:

  • Datacentrisch publiceren en abonneren (DCPS)
  • Data Local Reconstruction Layer (DLRL)

De DCPS-laag levert de informatie aan alle abonnees, terwijl DLRL de interface biedt naar de functionaliteiten van DCPS.

4). Beperkt toepassingsprotocol (CoAP)

Dit protocol is een internet utility-protocol voor de weinige (beperkte) IoT-gadgets. Het is handig in de meeste IoT-toepassingen. Aanvankelijk wordt CoAP gebruikt in de machine om communicatie te machinaal. CoAP is het alternatieve protocol voor de HTTP. Dit protocol heeft een effectieve XML-gegevensformaattechniek. Het is een andere techniek van binair gegevensformaat dat meer de voorkeur heeft in termen van ruimte. Dit kan beter zijn dan een HTML / XML-bestand met platte tekst. CoAP heeft vier verschillende soorten berichten. Ze zijn: niet-bevestigbaar, bevestigbaar, reset en bevestiging. Voor betrouwbare en veilige verzending via UDP worden bevestigbare berichten gebruikt en kunnen de antwoorden in de vorm van bevestiging zijn. CoAP is een zeer lichtgewicht protocol en gebruikt DTLS (Datagram Transport Layer Security) voor meer veiligheid en betrouwbare communicatie.

Dit zijn de belangrijke protocollen van de Internet of Things-protocollen of IoT-protocollen.

IoT-protocolarchitectuur

Het meest interessante punt hier is dat IoT geen specifieke architectuur heeft. De onderzoekers stelden verschillende IoT-architecturen voor. Maar in die meeste voorgestelde architecturen drielaagse architecturen en vijflagige architectuur.

Drielaagse IoT-architectuur

Dit architectuur geïntroduceerd in de vroege dagen van onderzoek naar IoT-technologie. De drie lagen zijn in IoT-architectuur bedoeld

3-laags-iot-architectuur

3-laags-iot-architectuur

Applicatielaag: Deze laag is bedoeld om de specifieke applicatie aan de eindgebruiker te leveren. Met deze applicatielaag kunnen de specifieke applicaties worden gedaan. Voorbeeld van deze laag zoals een smartwatch, smartphone, smart tv, etc. die wordt gebruikt voor een specifieke applicatie.

Netwerklaag: De netwerklaag speelt een belangrijke rol in de IoT-architectuur. Het maakt verbinding met de andere slimme elektronische apparaten (smartwatches, servers, enz.). De netwerklaag is voor het verzenden en verwerken van de sensorgegevens.

Perceptielaag: Het is de fysieke laag en het verzamelt de omgevingsgegevens door het gebied te detecteren met behulp van sensoren.

Vijflaagse IoT-architectuur

Een andere architectuur die vijf lagen IoT-architectuur is, wordt voorgesteld door de onderzoekers die aan IoT hebben gewerkt. In deze IoT-architectuur met vijf lagen hebben de drie lagen die de applicatie-, netwerk- en perceptielagen zijn dezelfde architectuur als de drielaagse IoT-architectuur. Bovendien zijn de bedrijfslaag, de transportlaag en de verwerkingslaag de nieuwe.

5-laags-iot-architectuur

5-laags-iot-architectuur

Transport laag: Deze laag stuurt de gegevens van de verwerkingslaag naar de perceptielaag en vice versa via draadloze netwerken zoals LAN, 3G en Bluetooth , enz.

Verwerkingslaag: Het bevindt zich midden in de IoT-architectuur. Het speelt een belangrijke rol in deze vijflaagse IoT-architectuur. Deze laag slaat de data op en verwerkt de data die uit de transportlaag komen. Deze verwerkingslaag kan de nieuwste technologieën implementeren, zoals big data, DBMS en cloud computing, enz.

Bedrijfslaag: Deze laag is het hoofd van de IoT-architectuur. Het beheert het complete IoT-systeem, zelfs applicaties, de privacy van gebruikers, winstmodellen, enz.

Het slimme huis bestaat uit alle apparaten die zijn verbonden met een netwerk en communiceren met internet. Om een ​​slim systeem als deze vijf lagen te ontwikkelen IoT-protocolstapel is de beste.

Dit concept heeft meer gewicht in het onderzoeksgebied. En er zijn enorme veranderingen gaande in IoT-technologie van dag tot dag. We kunnen meer onderzoek doen naar deze IoT-protocollen en architecturen. Hier hebben we alleen enkele van de belangrijke IoT-protocollen besproken. En de paar reguliere protocollen zoals Bluetooth, wifi, ZigBee , NFC, Cellulair, WAN op lange afstand en RFID worden hier niet besproken. U kunt meer gegevens krijgen van degenen op ons melaatsportaal.