IoT-protokoller og deres arkitektur

Nu overalt hører vi ordet IoT. Faktisk hvad det er, hvordan det fungerer, og hvordan det forenkler vores daglige liv, vil vi diskutere i denne artikel. Lad os starte med definitionen af ​​IoT. Flere elektroniske enheder, der er udstyret med en unik IP-adresse og kommunikeret med over internettet kaldes Internet of Things (IoT) . På flere måder kan vi definere IoT, men endelig i denne teknologi kan vi styre antallet af elektroniske enheder via en enkelt enhed ved hjælp af Internettet. Her skal de elektroniske enheder i IoT-teknologi have sensorer, og det skal registrere signalet elektrisk igennem og fungere i henhold til det. Og de registrerede data overføres til den anden enhed via Internettet. IoT vil gøre vores liv så simpelt og præcist. Nu præsenterer denne teknologi enorme jobmuligheder, og der er stadig mange udviklinger i gang. Eksempler på IoT-enheder som et smartwatch, smarte højttalere, smart TV'er, Amazon Alexa, Google Home-enheder er internetforbundne enheder kommer under eksempler på IoT. Denne artikel diskuterer hvad er IoT , IoT-protokoller og arkitekturer.

Hvad er IoT-protokoller?

Nu kommer det interessante spørgsmål her, hvordan disse enheder kan kommunikere med hinanden i IoT? og hvordan IoT fungerer? Nå, hvordan vi mennesker kan kommunikere med hinanden, det samme som disse enheder kan dette kommunikere med andre enheder gennem protokoller, der er kendt som IoT-protokoller. Protokollen er defineret som et sæt regler og reguleringsretningslinjer, der har, hvordan man reagerer på kommandoer fra en anden enhed. Disse protokoller er meget vigtige, mens de er i kommunikationsenheder. Det protokoller til almindelige formål som CDMA, WAP osv. er ikke egnede til dette specifikke IoT-teknologi . Denne teknologi har brug for nogle mere kraftfulde protokoller.

Nogle af listen over specifikke IoT-protokoller

• MQTT - Meddelelseskø telemetri transportprotokol
• DDS - Data Distribution Service
• AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
• CoAP - Begrænset applikationsprotokol

Lad os nu diskutere detaljeret om IoT-protokoloversigt

1). Beskedkø telemetri transportprotokol

Maskine til maskinkommunikation kan være med denne MQTT. Det blev udviklet af IBM. Beskedskø telemetri transportprotokol er en beskedprotokol. Denne protokol samler data fra enhederne og videresender til netværket. Så forbindelsen mellem enhederne og netværket kan ske ved hjælp af denne protokol. Det er en simpel protokol, der sender data fra sensorerne til enheder og derefter mod netværket . Dette er den øverste protokol i TCP / IP-protokolreferencemodellen. De tre elementer i MQTT-protokol i IoT . De er abonnent, udgiver og forhandler / mægler. Dataene kan udveksles mellem abonnent og udgiver. Forhandleren / mægleren muliggør sikkerhedsforbindelsen mellem abonnenten og udgiveren. MQTT kører over TCP / IP-modellen. På grund af denne MQTT-protokol kan den ikke bruges til alle typer IoT-applikationer.

mqtt-protokol

2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

Denne avancerede meddelelseskø er en passende protokol til de meddelelsesorienterede middlewaremiljøer. Dette blev udviklet af John Hara fra JP Morgan Chase, London. Det her IoT-kommunikationsprotokol nyttige til udveksling af pålidelige meddelelser kan gøres med denne AMQP.

Udgiveren kan kommunikere med abonnenten via AMQP-operatøren. Beskederne fra udgiveren kan gemmes i bæreren af ​​AMQP, og i henhold til meddelelseskøen og ordren vil de blive videresendt til den relevante abonnent med den rette sikkerhedssystemlinje. AMQP har følgende tre funktioner, der gør det mere pålideligt og sikkert. Denne protokol har nedenstående behandlingskæde.

amqp-protokol

Udveksling: Modtager beskederne fra udgiverne og baseret på prioriteter videresendes de til meddelelseskøer.

Besked kø: Gemmer meddelelserne, indtil de behandles korrekt med klientsoftware.

Bindende: Forbindelsen mellem udvekslingen og meddelelseskøen vil angive ved denne bindende komponent.

3). Data Distribution Service (DDS)

Denne protokol er en IoT-standard, der er udviklet af Object Management Group (OMG). Denne DDS kan bruges i små enheder, der optager mindre område og såvel som i skyen. Dette er en middleware-protokol (ligger mellem operativ system og applikation) og API (Application Programming Interface), som muliggør dataforbindelsen mellem enheder. Denne arkitektur er bedst egnet til IoT-applikation. Denne protokolsoftware er bedst til udveksling af information og hurtig dataintegration i IoT-systemer. Denne understøtter den største software programmeringssprog . Skalerbar, realtid og pålidelig kommunikation kan være mulig med disse data Fordeling Service (DDS).

dds-protokol

Denne DDS-standard har to lag. De er:

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

DCPS-lag leverer informationen til alle abonnenter, mens DLRL giver grænsefladen til funktionerne i DCPS.

4). Begrænset applikationsprotokol (CoAP)

Denne protokol er en internetværktøjsprotokol for de få (begrænsede) IoT-gadgets. Det er nyttigt i de fleste IoT-applikationer. Oprindeligt anvendes CoAP i maskinen til maskinkommunikation. CoAP er den alternative protokol for HTTP. Denne protokol har en effektiv XML-udvekslingsdataformatteknik. Det er en anden teknik med binært dataformat, der er mere foretrukket med hensyn til plads. Dette kan være bedre end HTML / XML-fil i almindelig tekst. CoAP har fire forskellige typer meddelelser. De er: kan ikke bekræftes, bekræftes, nulstilles og bekræftes. For pålidelig og sikker transmission via UDP bruges bekræftende meddelelser, og svarene kan være i form af kvittering. CoAP er en meget let protokol, og den bruger DTLS (Datagram Transport Layer Security) til at give mere sikkerhed og pålidelig kommunikation.

Dette er de vigtige protokoller i Internet of Things-protokoller eller IoT-protokoller.

IoT-protokolarkitektur

Det mest interessante punkt her er, at IoT ikke har nogen særlig arkitektur. Forskerne foreslog forskellige IoT-arkitekturer. Men i det mest foreslåede arkitekturer tre-lags arkitekturer & fem-lags arkitektur.

Tre-lags IoT-arkitektur

Det her arkitektur introduceret i de tidlige dage med forskning i IoT-teknologi. De tre lag er i IoT-arkitektur er beregnet til

3-lags-iot-arkitektur

Applikationslag: Dette lag skal levere den specifikke applikation til slutbrugeren. De specifikke applikationer kan udføres med dette applikationslag. Eksempel på dette lag som et smartwatch, smartphone, smart TV osv., Der bruges til en bestemt applikation.

Netværkslag: Netværkslag har en vigtig rolle i IoT-arkitektur. Den opretter forbindelse til de andre smarte elektroniske enheder (smartwatches, servere osv.). Netværkslaget er til transmission og behandling af sensordataene.

Opfattelseslag: Det er det fysiske lag, og det samler omgivelsesdataene ved at registrere området ved hjælp af sensorerne.

Fem-lags IoT-arkitektur

En anden arkitektur, der består af fem-lags IoT-arkitektur, foreslås af forskerne, der blev arbejdet med IoT. I denne fem-lags IoT-arkitektur har de tre lag, der er applikations-, netværks- og opfattelseslagene, samme arkitektur som tre-lags IoT-arkitektur. Derudover er forretningslaget, transportlaget og behandlingslaget det nye.

5-lags-iot-arkitektur

Transportlag: Dette lag videresender dataene fra behandlingslaget til opfattelseslaget og omvendt gennem trådløse netværk som LAN, 3G og Bluetooth , etc.

Bearbejdningslag: Det er midt i IoT-arkitekturen. Det har en vigtig rolle i denne fem-lags IoT-arkitektur. Dette lag gemmer dataene og behandler de data, der kommer fra transportlaget. Dette behandlingslag er i stand til at implementere nyeste teknologier som big data, DBMS og cloud computing osv.

Business Layer: Dette lag er hovedet på IoT-arkitekturen. Det styrer det komplette IoT-system, selv applikationer, brugeres privatliv, profitmodeller osv.

Det smarte hjem består af alle enheder, der er forbundet med et netværk og kommunikeret med internettet. At udvikle et smart system som dette fem-lags IoT-protokolstak er den bedste.

Dette koncept har større vægt inden for forskningsområdet. Og der sker enorme ændringer i IoT-teknologi dag til dag. Vi kan undersøge mere om disse IoT-protokoller og arkitekturer. Her har vi kun diskuteret nogle af de vigtige IoT-protokoller. Og de få regelmæssige protokoller som Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, Cellular, WAN og lang rækkevidde RFID diskuteres ikke her. Du kan få flere data fra dem på vores spedalske portal.