Phenquestions
Ühendatud seadmete tohutu biovõrk, mis kasvab üle kahe eelmise aastakümne kogu maailmas, nimetatakse asjade Internetiks. Tänapäeval on meie ümber terve rida objekte, mis on võimelised andmeid koguma, saatma ja töötlema teistesse serveritesse ja muudesse rakendustesse. IoT-protokollid on selline süsteem, mis edastab andmeid veebis. Kuid see edastab andmeid alles siis, kui sidevõrk kahe ühendatud seadme vahel on turvaline. Mis on asjad, mis võimaldavad sellist turvalist kaugühendust luua?
Mõni keel on nähtamatu. See keel võimaldab tavaliselt suhelda kahe või enama füüsilise objekti vahel. Need objektid koosnevad IoT protokollidest ja standarditest. Nii saavad asjade Interneti protokollidteeb kogu töö võimalikuks.
Oleme suutnud välja töötada kõige silmapaistvamad asjade Interneti-protokollid koos üksikasjadega. Vaatame järele.
Tipptasemel Interneti-protokollid
Saame jagada asjade Interneti protokollidkahte põhitüüpi: IoT võrguprotokollid ja IoT andmeprotokollid. Ühenduvus on mitmekesine. Selles artiklis selgitatakse teile peamisi IoT-protokolle, mida arendajad teile pakuvad.
1. Bluetooth
Üks laiema levialaga traadita tehnoloogia on laiemalt kasutatav Bluetooth. Nutikate vidinatega sidumiseks saate kiiresti hankida Bluetoothi rakendused, mis pakuvad teile kantavat tehnoloogiat. Hiljuti IoT-protokollide seas kasutusele võetud Bluetooth-protokoll on BLE ehk Bluetooth Low-Energy protokoll. See lubab tavapärase Bluetoothi valikut koos väiksema energiatarbimise ülimuslikkusega.
Peate meeles pidama, et BLE ei ole mõeldud suurte failide edastamiseks ja sobib ideaalselt väikeste andmeosadega. See on põhjus, miks Bluetooth juhib selle sajandi asjade Interneti-protokolle. Äsja leiutatud Bluetooth Core Specification 4.2 lisab ühe uuendusliku Interneti-protokolli tugiprofiili. See võimaldab Bluetooth Smart Sensoril Interneti kaudu otse 6LoAPANi kaudu juurde pääseda.
2. WiFi
Interneti-ühenduse integreerimiseks on paljude elektrooniliste disainerite sõnul eelistatud WiFi. Selle põhjuseks on infrastruktuur, mida tal on. Sellel on kiire andmeedastuskiirus koos võimekusega suure hulga andmete kontrollimiseks.
Laialt levinud WiFi standard 802.11 pakub teile võimalust kanda sadu megabitte vaid ühe sekundi jooksul. Selle IoT-protokolli ainus puudus on see, et see võib mõnes IoT-rakenduses tarbida liigset energiat. See ulatub umbes 50 m ja koos Interneti-protokolli standarditega töötamisega hõlmab see ka IoT Cloudi infrastruktuuri juurdepääsu. Sagedused on 2.4GHz ja 5GHz ribad.
3. ZigBee
Nii nagu Bluetooth, on ka ZigBee-l suur kasutajaskond. Asjade Interneti protokollide hulgas on ZigBee mõeldud rohkem tööstusele ja vähem tarbijatele. Tavaliselt töötab see sagedusega 2.4GHz. See sobib ideaalselt tööstusobjektide jaoks, kus andmeid edastatakse kodude või hoonete vahel tavaliselt madalate kiirustega.
ZigBee ja populaarne ZigBee kaugjuhtimispult on populaarsed kui kuulsad IoT turvaprotokollid, pakkudes turvalisi, väikese energiatarbega skaalautuvaid lahendusi koos suure sõlmede arvuga. ZigBee 3.0 on viinud protokolli ühtsele standardile. See muutis selle käepärasemaks.
4. MQTT IoT
MQTT IoT on sõnumiprotokoll ja täielik vorm on Message Queue Telemetry Transport. Selle töötasid 1999. aastal välja Arlen Nipper (Arcom) ja Andy Stanford-Clark (IBM.) Seda kasutatakse enamasti IoT kaugemast piirkonnast pärit seireks. Peamine ülesanne, mida MQTT teeb, on andmete hankimine nii paljudest elektriseadmetest.
See edastab need ka IT-side või infrastruktuuri juurde. Rummu ja kodaraga arhitektuur on MQTT IoT protokolli jaoks põhimõtteliselt tavaline. See töötab TCP peal, et pakkuda usaldusväärseid, kuid lihtsaid andmevooge.
See MQTT-protokoll koosneb kolmest põhikomponendist või mehhanismist: abonent, kirjastaja ja maakler. Kirjastaja töö on andmete genereerimine ja maakleri abil andmete edastamine tellijale. Turvalisuse tagamine on maakleri ülesanne. Ta teeb seda, kontrollides ja kontrollides uuesti tellijate ja kirjastajate volitusi.
See protokoll on kõigi IoT-põhiste seadmete eelistatud variant ning need võimaldavad madala ja haavatava ribalaiusega baasil pakkuda piisavalt teavet marsruutimise funktsioone odavatele, vähe mälu tarbivatele ja väikestele seadmetele. võrku.
5. CoAP
CoAP ehk piiratud rakenduse protokoll, Interneti tootlikkuse ja utiliidi protokoll, on välja töötatud peamiselt piiratud nutiseadmete jaoks. CoAP on mõeldud selle kasutamiseks seadmetes, millel on identne piiratud kogukond. See hõlmab üldisi sõlme ja seadmeid Internetis ning erinevaid vaoshoitud võrke ja Internetiga ühendatud seadmeid.
HTTP-protokollidel põhinevad IoT-süsteemid saavad CoAP IoT-võrguprotokollidega tohutult minna. See kasutab protokolli UDP kergete andmete rakendamiseks. Nii nagu HTTP, kasutab see ka rahulikku arhitektuuri. Seda kasutatakse ka mobiiltelefonides ja teistes põhiprogrammides olevates sotsiaalsetes kogukondades. CoAP aitab ebaselgusest vabaneda HTTP hankimise, üleslaadimise, kustutamise ja paigutamise strateegiate kaudu.
6. DDS
Asjade Interneti protokollide hulgas on ka IoT sõnumside protokollid - DDS ehk andmejaotusteenus on suure jõudlusega, laiendatava ja reaalajas masinast-masinasse suhtlemise standard. Andmete levitamisteenus - DDA on välja töötatud ja kujundatud OMG või Object Management Group poolt. DDS-i abil saate andmeid edastada nii väikese jalajäljega seadmetes kui ka pilveplatvormidega.
Andmete levitamisteenus sisaldab kahte olulist kihti. Need on DCPS ja DLRL. DCPS ehk Data-Centric Publish-Subscribe toimib tellijatele teavet edastades. DLRL ehk Data-Local Reconstruction Layer teeb oma töö, pakkudes liidese andmekeskse avaliku tellimise funktsioonidele.
7. NFC
IoT-protokollide NFC kasutab turvalise kahepoolse sidumise eelist. Hiljuti nägime, et NFC IoT sideprotokollid on rakendatavad nutitelefonidele.
NFC ehk lähiväljaside võimaldab klientidel luua ühenduse elektrooniliste seadmetega, kasutada digitaalset sisu ja teha kontaktivabu maksetehinguid. NFC põhitöö on laiendada kontaktivaba kaarditehnoloogiat. See töötab 4 cm raadiuses (seadmete vahel), võimaldades seadmetel teavet jagada.
8. Mobiilne
On palju IoT-rakendusi, mis võivad vajada toimimist pikema kauguse korral. Need Interneti-rakendused saavad kasutada mobiilsidevõimalusi, näiteks GSM / 3G / 4G. Cellular on üks IoT sideprotokollidest, millega saab saata või edastada suurt hulka andmeid. Siin peate meeles pidama, et see on hind.
Suure andmemahu saatmise tasu on samuti kõrge. Cellular ei vaja mitmete rakenduste jaoks lisaks kõrgetele kulutustele ka suurt energiatarbimist. See asjade Interneti-protokoll on hämmastav väikese ribalaiusega anduripõhiste andmeprojektide jaoks. Selle põhjuseks on asjaolu, et nad saavad Internetis saata väga vähe andmeid või teavet.
See sisaldab ehtsa pisikese CELLv1 odavat arendusplaati.0. Sellel on ka valik kilpe, mis ühendab plaate (nii et saate neid kasutada Arduino ja Raspberry Pi platvormidega.) Siin on põhitoode SparqEE.
9. AMQP
Advanced Message Queuing Protocol ehk AMQP on rakenduskihi protokoll. Põhimõtteliselt on see sõnumikeskne ja mõeldud vahetarkvarakeskkondadele. AMQP IoT-sõnumiprotokollid said rahvusvahelise standardina heakskiidu. AMQP IoT-protokolli töötlusahel koosneb kolmest vajalikust komponendist ning need on vahetus, sõnumijärjekord ja sidumine.
Exchange'i osa töötab sõnumi saamiseni ja järjekordadesse panekuna. Sõnumijärjekorra ülesandeks on sõnumi salvestamine ja see salvestab teavet seni, kuni kliendi rakendus on sõnumid turvaliselt välja töötanud. Seonduva komponendi töö seisneb Exchange'i komponendi ja sõnumijärjekomponendi vahelise ühenduse määramises.
10. LoRaWAN
LoRaWAN ehk pika vahemikuga lairibavõrk on üks lairibavõrkude IoT-protokollidest. LoRaWAN IoT võrguprotokollid on spetsiaalselt loodud tohutute võrkude toetamiseks miljoni väikese energiatarbega seadme abil. Nutikad linnad kasutavad sellist protokolli.
Kaasa arvatud odav mobiilside, on LoRaWAN paljudes tööstusharudes tuntud ka kaitstud kahesuunalise side eest. LoRaWAN-i sagedus võib võrkudelt erineda. Selle asjade Interneti-protokollide andmeedastuskiirus on vahemikus 0.3-50 kbps. Linnapiirkondades varieerub leviala LoRaWAN vahemikus 2–5 km. Äärelinnades on selle IoT protokolli leviala umbes 15 km.
11. RFID
Raadiosagedustuvastuse raadiosagedustuvastus töötab traadita tehnoloogia abil. Ta kasutab elektromagnetvälju, et saaks objekte tuvastada. Lühikese kaugusega raadiosagedustuvastus on umbes 10 cm. Kuid kaugmaa raadiosagedus võib ulatuda kuni 200 mm.
ARAT või Active Reader Active Tag süsteem kasutab tavaliselt aktiivset. Need aktiivsusmärgendid ärkavad päringusignaaliga (signaalid aktiivsest lugejast.) Parim osa RFID IoT-ühenduse protokollidest on see, et nad ei vaja voolu.
12. Z-laine
Z-Wave IoT-protokollid võimaldavad teil madala energiatarbega raadioside- või raadiosagedussidet. Tavaliselt kasutame neid oma koduautomaatika rakendustes. Andurid, lambikontrollerid jne., on madala energiatarbega raadiosagedus. Sellel madala latentsusega tehnoloogial on ka rohkem funktsioone, mis kaitsevad traadita tehnoloogiaid (näiteks WiFi-d).) See toimib sagedusribas 1GHz madalama toimimise abil.
Disainerid on mures IoT-protokollide lihtsa ja kiire arendusprotsessi pärast. Nad töötavad Z-Wave IoT-protokollide lihtsa seadistamise nimel. Z-Wave asjade Interneti-protokollide sagedus on 900MHz ja leviala on umbes 30-100m. See pakub pilvele juurdepääsu ja nõuab selle jaoks silda. Selle protokolli andmeedastuskiirus on 40–100 kbit / s
13. Sigfox
Sigfox on tuntud kui üks parimaid alternatiivseid tehnoloogiaid, millel on nii Cellulari kui ka WiFi atribuudid. Kuna Sigfox IoT-protokoll on välja töötatud ja mõeldud M2M-i rakenduste jaoks, saab see saata ainult madala tasemega andmeid. UNB või Ultra Narrow Band abiga suudab Sigfox madala andmeedastuse jaoks hoida kiirust 10 kuni 1000 bitti sekundis. See tarbib ainult 50 mikrovatti võimsust.
IoT-ühenduse protokollide Sigfox sagedus on 900 MHz ja sellel on juurdepääsuluba. Maakeskkonnas katab Sigfox IoT-protokolli vahemik 30–50 km. Linnapiirkondades on selle protokolli ulatus 3-10 km.
14. Niit
Üks kõige uuemaid Interneti-protokollide protokollestseenile on tulnud IoT turvaprotokollid Thread. Next leiutaja on selle protokolli välja töötanud. Koduautomaatika rakenduses on see IoT-protokoll oma kasutust suurendamas. See on IP-põhine IPv6-võrguprotokoll ja see põhineb 6LowPAN-il.
See oli mõeldud peamiselt kodus WiFi-le komplimentide tegemiseks. See protokoll on tasuta. See protokoll toetab võrguühendust võrgus IEEE802 raadiosaatjatel.15.4. See suudab hallata umbes 250 sõlme koos krüpteerimise ja autentimisega. Thread IoT-protokolli sagedus on 2.4GHz (ISM) ja see võib katta kuni 10-30 m.
15. EnOcean
IoT ühenduvusprotokollide hulgast võtab EnOcean uuendusliku pöörde. See on traadita seire- ja energiakogumisplatvorm. See sobib suurepäraselt seadmete kujundamiseks, mis vajavad reageerimist erinevates olukordades, näiteks temperatuuri, valgustuse ja muude lünklike olukordade korral.
Enamikku selle IoT-protokolli rakendustest kasutatakse praegu transpordis, koduautomaatikas, tööstusautomaatikas ja logistikas. EnOcean IoT protokolli sagedus on 315 MHZ, 868 MHz ja 902 MHz. See annab teile juurdepääsu pilves ja selle ulatus on 300 m õues ja 30 m siseruumides.
Lõplik kohtuotsus
Seal on saadaval mitmesuguseid protokolle, mille vahel valida, kui töötate mõne IoT-projektiga. Et teie otsus oleks lihtsam kui kunagi varem, tutvustame neid protokolle koos kõigi suurepäraste punktidega. Kumb siis valite?
Enne soovitud protokolli valimist teadke protokollide ribalaiust, vahemikku, energiatarvet ja sõlme. Kas olete kunagi kasutanud mõnda neist protokollidest, mille oleme üle vaadanud? Jätke allpool kommentaar, et anda meile teada ja rääkida oma sõpradele meie kohta, jagades meie arvustusi.
