Proqram təminatı və texniki təchizat sahəsində texnologiyaların inkişafı, yeni kommunikasiya protokollarının yaranması Əşyaların İnternetinin (IoT) genişlənməsinə səbəb olub. Cihazların sayı gündən-günə artır və onlar böyük miqdarda məlumat yaradırlar. Buna görə də, bu məlumatları emal etmək, saxlamaq və ötürmək qabiliyyətinə malik olan rahat sistem arxitekturasına ehtiyac var.
İndi bu məqsədlər üçün bulud xidmətlərindən istifadə olunur. Bununla belə, getdikcə populyarlaşan duman hesablama paradiqması (Duman) IoT infrastrukturunu miqyaslaşdırmaq və optimallaşdırmaqla bulud həllərini tamamlaya bilər.
Buludlar əksər IoT sorğularını əhatə edə bilir. Məsələn, xidmətlərin monitorinqini, qurğular tərəfindən yaradılan istənilən miqdarda məlumatın sürətli işlənməsini, habelə onların vizuallaşdırılmasını təmin etmək. Dumanlı hesablama real vaxt problemlərini həll edərkən daha effektivdir. Onlar sorğulara sürətli cavab və məlumatların işlənməsi zamanı minimal gecikmə təmin edir. Yəni Duman “buludları” tamamlayır və imkanlarını genişləndirir.
Bununla belə, əsas sual fərqlidir: bütün bunlar IoT kontekstində necə qarşılıqlı təsir göstərməlidir? Birləşdirilmiş IoT-Fog-Cloud sistemində işləyərkən hansı kommunikasiya protokolları ən effektiv olacaq?
HTTP-nin aşkar üstünlüyünə baxmayaraq, IoT, Duman və Bulud sistemlərində istifadə olunan çoxlu sayda başqa həllər var. Bunun səbəbi, IoT-nin müxtəlif cihaz sensorlarının funksionallığını təhlükəsizlik, uyğunluq və istifadəçilərin digər tələbləri ilə birləşdirməlidir.
Ancaq istinad arxitekturası və kommunikasiya standartı haqqında sadəcə bir fikir yoxdur. Buna görə də, xüsusi IoT tapşırıqları üçün yeni protokolun yaradılması və ya mövcud protokolun dəyişdirilməsi İT icmasının qarşısında duran ən mühüm vəzifələrdən biridir.
Hazırda hansı protokollar istifadə olunur və onlar nə təklif edə bilər? Gəlin bunu anlayaq. Ancaq əvvəlcə buludların, dumanın və əşyaların internetinin qarşılıqlı əlaqədə olduğu ekosistemin prinsiplərini müzakirə edək.
IoT Dumandan Buluda (F2C) Memarlıq
Yəqin ki, siz IoT, bulud və dumanın ağıllı və koordinasiyalı idarə edilməsi ilə bağlı üstünlükləri və üstünlükləri araşdırmaq üçün nə qədər səy göstərildiyini görmüsünüz. Əgər yoxsa, onda üç standartlaşdırma təşəbbüsü var: , и .
Əgər əvvəllər yalnız 2 səviyyə, buludlar və son qurğular nəzərdə tutulurdusa, o zaman təklif olunan arxitektura yeni səviyyəni - duman hesablamalarını təqdim edir. Bu halda, duman səviyyəsi resursların xüsusiyyətlərindən və ya bu alt səviyyələrdə müxtəlif cihazların istifadəsini müəyyən edən siyasətlər toplusundan asılı olaraq bir neçə alt səviyyəyə bölünə bilər.
Bu abstraksiya nə kimi görünə bilər? Budur tipik IoT-Fog-Cloud ekosistemi. IoT cihazları aşağı gecikmə tələb edən problemləri həll etmək üçün məlumatları daha sürətli serverlərə və hesablama cihazlarına göndərir. Eyni sistemdə, buludlar böyük miqdarda hesablama resursları və ya məlumatların saxlanması üçün yer tələb edən problemlərin həllinə cavabdehdir.
Smartfonlar, ağıllı saatlar və digər qadcetlər də IoT-nin bir hissəsi ola bilər. Ancaq bu cür cihazlar, bir qayda olaraq, böyük inkişaf etdiricilərin xüsusi rabitə protokollarından istifadə edirlər. Yaradılan IoT məlumatları RESTful xidmətləri yaratarkən çeviklik və qarşılıqlı əlaqəni təmin edən REST HTTP protokolu vasitəsilə duman qatına ötürülür. Bu, yerli kompüterlərdə, serverlərdə və ya server klasterində işləyən mövcud hesablama infrastrukturu ilə geriyə doğru uyğunluğu təmin etmək ehtiyacı fonunda vacibdir. “Duman qovşaqları” adlanan yerli resurslar alınan məlumatları süzür və yerli olaraq emal edir və ya əlavə hesablamalar üçün buludlara göndərir.
Buludlar müxtəlif rabitə protokollarını dəstəkləyir, ən çox yayılmışları AMQP və REST HTTP-dir. HTTP yaxşı tanındığından və İnternet üçün uyğunlaşdırıldığından, sual yarana bilər: "biz ondan IoT və dumanla işləmək üçün istifadə etməməliyikmi?" Bununla belə, bu protokolun performans problemləri var. Bu haqda daha sonra.
Ümumiyyətlə, bizə lazım olan sistemə uyğun 2 rabitə protokolu modeli var. Bunlar sorğu-cavab və dərc-abunədir. Birinci model, xüsusilə server-müştəri arxitekturasında daha çox tanınır. Müştəri serverdən məlumat tələb edir və server sorğunu alır, onu emal edir və cavab mesajını qaytarır. REST HTTP və CoAP protokolları bu modeldə işləyir.
İkinci model, məlumat yaradan mənbələr və bu məlumatların alıcıları arasında asinxron, paylanmış, boş birləşmənin təmin edilməsi zərurətindən yaranmışdır.
Model üç iştirakçını nəzərdə tutur: naşir (məlumat mənbəyi), broker (dispetçer) və abunəçi (qəbuledici). Burada abunəçi kimi çıxış edən müştəri serverdən məlumat tələb etmək məcburiyyətində deyil. Sorğu göndərmək əvəzinə, bütün daxil olan mesajları süzgəcdən keçirmək və onları naşirlər və abunəçilər arasında yönləndirmək üçün cavabdeh olan bir broker vasitəsilə sistemdəki müəyyən hadisələrə abunə olur. Və naşir, müəyyən bir mövzu ilə bağlı bir hadisə baş verdikdə, onu tələb olunan mövzu ilə bağlı məlumatları abunəçiyə göndərən brokerə dərc edir.
Əslində, bu memarlıq hadisəyə əsaslanır. Və bu qarşılıqlı əlaqə modeli miqyaslılığı təmin etmək və müxtəlif qurğular arasında qarşılıqlı əlaqəni sadələşdirmək, dinamik çoxdan çox rabitəni və asinxron rabitəni dəstəkləmək qabiliyyətinə görə IoT, bulud, duman tətbiqləri üçün maraqlıdır. Yayımla-abunə modelindən istifadə edən ən məşhur standartlaşdırılmış mesajlaşma protokollarından bəzilərinə MQTT, AMQP və DDS daxildir.
Aydındır ki, dərc et-abunə modelinin bir çox üstünlükləri var:
- Nəşriyyatçıların və abunəçilərin bir-birinin varlığı haqqında bilməsi lazım deyil;
- Bir abunəçi bir çox müxtəlif nəşrlərdən məlumat ala bilər və bir nəşriyyat çox müxtəlif abunəçilərə məlumat göndərə bilər (çoxdan çoxa prinsipi);
- Ünsiyyət qurmaq üçün naşir və abunəçinin eyni vaxtda aktiv olması lazım deyil, çünki broker (növbə sistemi kimi işləyir) hazırda şəbəkəyə qoşulmayan müştərilər üçün mesajı saxlaya biləcək.
Bununla belə, sorğu-cavab modelinin də güclü tərəfləri var. Server tərəfinin çoxsaylı müştəri sorğularını idarə etmək qabiliyyəti problem olmadığı hallarda, sübut edilmiş, etibarlı həllərdən istifadə etmək məntiqlidir.
Hər iki modeli dəstəkləyən protokollar da var. Məsələn, “server push” seçimini dəstəkləyən XMPP və HTTP 2.0. IETF həmçinin CoAP nəşr etdi. Mesajlaşma problemini həll etmək üçün WebSockets protokolu və ya QUIC (Quick UDP İnternet Bağlantıları) üzərindən HTTP protokolunun istifadəsi kimi bir neçə başqa həll yolu yaradılmışdır.
WebSockets vəziyyətində, serverdən veb müştəriyə real vaxt rejimində məlumat ötürmək üçün istifadə olunsa da və eyni vaxtda iki istiqamətli əlaqə ilə davamlı əlaqələri təmin etsə də, məhdud hesablama resursları olan cihazlar üçün nəzərdə tutulmayıb. QUIC də diqqətə layiqdir, çünki yeni nəqliyyat protokolu bir çox yeni imkanlar təqdim edir. Lakin QUIC hələ standartlaşdırılmadığı üçün onun mümkün tətbiqini və IoT həllərinə təsirini proqnozlaşdırmaq tezdir. Beləliklə, biz gələcəyə baxaraq WebSockets və QUIC-i nəzərə alırıq, lakin hələlik onu daha ətraflı öyrənməyəcəyik.
Dünyanın ən şirini kimdir: protokolların müqayisəsi
İndi protokolların güclü və zəif tərəfləri haqqında danışaq. İrəliyə baxaraq, dərhal bir şərt qoyaq ki, heç bir aydın lider yoxdur. Hər bir protokolun bəzi üstünlükləri/dezavantajları var.
Cavab müddəti
Xüsusilə Əşyaların İnterneti ilə bağlı rabitə protokollarının ən vacib xüsusiyyətlərindən biri cavab müddətidir. Ancaq mövcud protokollar arasında fərqli şərtlərdə işləyərkən minimum gecikmə səviyyəsini nümayiş etdirən aydın qalib yoxdur. Ancaq bir çox araşdırma və protokol imkanlarının müqayisəsi var.
Məsələn, IoT ilə işləyərkən HTTP və MQTT-nin effektivliyinin müqayisəsi göstərdi ki, MQTT sorğularına cavab müddəti HTTP ilə müqayisədə daha azdır. Və nə zaman MQTT və CoAP-ın gediş-gəliş vaxtı (RTT) göstərdi ki, CoAP-nin orta RTT MQTT-dən 20% azdır.
Digər MQTT və CoAP protokolları üçün RTT ilə iki ssenaridə həyata keçirildi: yerli şəbəkə və IoT şəbəkəsi. Məlum oldu ki, orta RTT IoT şəbəkəsində 2-3 dəfə yüksəkdir. QoS0 ilə MQTT CoAP ilə müqayisədə daha aşağı nəticə göstərdi və QoS1 ilə MQTT tətbiq və nəqliyyat qatlarında ACK-lara görə daha yüksək RTT göstərdi. Müxtəlif QoS səviyyələri üçün tıxac olmadan şəbəkə gecikməsi MQTT üçün millisaniyə, CoAP üçün yüzlərlə mikrosaniyə idi. Bununla belə, daha az etibarlı şəbəkələrdə işləyərkən TCP-nin üstündə işləyən MQTT-nin tamamilə fərqli bir nəticə göstərəcəyini xatırlamaq lazımdır.
Yükü artırmaqla AMQP və MQTT protokolları üçün cavab müddəti yüngül yüklə gecikmə səviyyəsinin demək olar ki, eyni olduğunu göstərdi. Lakin böyük miqdarda məlumat ötürərkən, MQTT daha qısa cavab müddəti nümayiş etdirir. daha birində CoAP, qaz sensorları, hava sensorları, yer sensorları (GPS) və mobil şəbəkə interfeysi (GPRS) ilə təchiz edilmiş nəqliyyat vasitələrinin üstündə yerləşdirilən cihazlarla maşından maşına rabitə ssenarisində HTTP ilə müqayisə edildi. Mobil şəbəkə üzərindən CoAP mesajını ötürmək üçün tələb olunan vaxt HTTP mesajlarından istifadə etmək üçün tələb olunan vaxtdan demək olar ki, üç dəfə qısa idi.
İki yox, üç protokolu müqayisə edən araşdırmalar aparılıb. Misal üçün, şəbəkə emulyatorundan istifadə edərək tibbi tətbiq ssenarisində IoT protokollarının MQTT, DDS və CoAP performansı. DDS müxtəlif zəif şəbəkə şərtləri altında sınaqdan keçirilmiş telemetriya gecikmə müddəti baxımından MQTT-ni üstələyib. UDP əsaslı CoAP sürətli cavab müddəti tələb edən tətbiqlər üçün yaxşı işləyirdi, lakin UDP əsaslı olduğu üçün gözlənilməz paket itkisi baş verdi.
Ötürmə qabiliyyəti
MQTT və CoAP bant genişliyi səmərəliliyi baxımından bir mesaj üçün ötürülən məlumatların ümumi miqdarının hesablanması kimi həyata keçirilmişdir. CoAP kiçik mesajlar ötürərkən MQTT-dən daha aşağı ötürmə qabiliyyəti göstərmişdir. Lakin faydalı məlumat baytlarının sayının ötürülən baytların ümumi sayına nisbəti baxımından protokolların səmərəliliyini müqayisə edərkən, CoAP daha effektiv oldu.
Hazırda MQTT, DDS (nəqliyyat protokolu kimi TCP ilə) və CoAP bant genişliyindən istifadə edərək, məlum oldu ki, CoAP ümumiyyətlə nisbətən daha aşağı bant genişliyi istehlakı nümayiş etdirdi, bu, MQTT və DDS-dən fərqli olaraq, şəbəkə paketi itkisinin artması və ya artan şəbəkə gecikməsi ilə artmadı. qeyd olunan ssenarilərdə bant genişliyindən istifadənin artması. Başqa bir ssenaridə eyni vaxtda məlumat ötürən çoxlu sayda cihaz iştirak edirdi ki, bu da IoT mühitlərində tipikdir. Nəticələr göstərdi ki, daha yüksək istifadə üçün CoAP-dan istifadə etmək daha yaxşıdır.
Yüngül yük altında CoAP ən az bant genişliyindən istifadə etdi, ardınca MQTT və REST HTTP. Bununla belə, faydalı yüklərin ölçüsü artdıqda, REST HTTP ən yaxşı nəticələr əldə etdi.
Güc istehlakı
Enerji istehlakı məsələsi həmişə böyük əhəmiyyət kəsb edir və xüsusən də IoT sistemində. Əgər MQTT və HTTP elektrik enerjisi istehlak edərkən, HTTP daha çox istehlak edir. Və CoAP daha çoxdur MQTT ilə müqayisədə enerjinin idarə edilməsinə imkan verir. Bununla belə, sadə ssenarilərdə MQTT Əşyaların İnterneti şəbəkələrində məlumat mübadiləsi üçün daha uyğundur, xüsusən də güc məhdudiyyətləri yoxdursa.
Mobil və ya qeyri-sabit simsiz şəbəkə test meydançasında AMQP və MQTT imkanlarını müqayisə edən təcrübə, AMQP-nin daha çox təhlükəsizlik imkanları təklif etdiyini, MQTT-nin isə daha enerjiyə qənaət etdiyini aşkar etdi.
təhlükəsizlik
Təhlükəsizlik, Əşyaların İnterneti və duman/bulud hesablamaları mövzusunu öyrənərkən qaldırılan digər kritik məsələdir. Təhlükəsizlik mexanizmi adətən HTTP, MQTT, AMQP və XMPP-də TLS və ya CoAP-da DTLS-ə əsaslanır və hər iki DDS variantını dəstəkləyir.
TLS və DTLS dəstəklənən şifrə paketləri və açarları mübadilə etmək üçün müştəri və server tərəfləri arasında əlaqə yaratmaq prosesindən başlayır. Hər iki tərəf gələcək ünsiyyətin təhlükəsiz kanalda baş verməsini təmin etmək üçün dəstləri müzakirə edir. İkisi arasındakı fərq UDP-əsaslı DTLS-in etibarsız bir əlaqə üzərində işləməsinə imkan verən kiçik modifikasiyalardadır.
Hazırda TLS və DTLS-in bir neçə fərqli tətbiqi TLS-nin daha yaxşı iş gördüyünü aşkar etdi. DTLS-ə edilən hücumlar səhvlərə dözümlülüyünə görə daha uğurlu olmuşdur.
Bununla belə, bu protokollarla bağlı ən böyük problem onların ilkin olaraq IoT-də istifadə üçün nəzərdə tutulmaması və duman və ya buludda işləmək üçün nəzərdə tutulmamasıdır. Əl sıxma yolu ilə onlar hesablama resurslarını boşaldan hər bir əlaqə qurğusu ilə əlavə trafik əlavə edirlər. Təhlükəsizlik səviyyəsi olmayan rabitə ilə müqayisədə orta hesabla TLS üçün 6,5% və DTLS üçün 11% artım var. Adətən yerləşən resursla zəngin mühitlərdə səviyyədə, bu problem olmayacaq, lakin IoT və duman səviyyəsi arasındakı əlaqədə bu, vacib bir məhdudiyyətə çevrilir.
Nə seçmək lazımdır? Aydın cavab yoxdur. MQTT və HTTP ən perspektivli protokollar kimi görünür, çünki onlar digər protokollarla müqayisədə nisbətən daha yetkin və daha sabit IoT həlləri hesab olunur.
Vahid rabitə protokoluna əsaslanan həllər
Tək protokollu həll təcrübəsinin bir çox mənfi cəhətləri var. Məsələn, məhdudlaşdırılmış mühitə uyğun olan protokol ciddi təhlükəsizlik tələbləri olan domendə işləməyə bilər. Bunu nəzərə alaraq, MQTT və REST HTTP istisna olmaqla, IoT-də Dumandan Bulud ekosistemində demək olar ki, bütün mümkün tək protokol həllərini ləğv etmək qalır.
REST HTTP tək protokol həlli kimi
REST HTTP sorğularının və cavablarının IoT-to-Fog məkanında necə qarşılıqlı əlaqədə olduğuna dair yaxşı bir nümunə var: . Heyvanlar geyilə bilən sensorlar (IoT müştəri, C) ilə təchiz olunub və ağıllı əkinçilik sistemi (Fog server, S) tərəfindən bulud hesablamaları vasitəsilə idarə olunur.
POST metodunun başlığı dəyişdiriləcək resursu (/ferm/heyvanlar), həmçinin HTTP versiyasını və məzmun növünü müəyyən edir, bu halda sistemin idarə edəcəyi heyvan fermasını təmsil edən JSON obyektidir (Dulcinea/inək) . Serverdən gələn cavab sorğunun HTTPS status kodu 201 (resurs yaradıldı) göndərilməsi ilə uğurlu olduğunu göstərir. GET metodu serverdən həmin ID ilə heyvanın JSON təsvirini qaytaran URI-də yalnız tələb olunan resursu (məsələn, /farm/animals/1) təyin etməlidir.
PUT metodu bəzi xüsusi resurs qeydlərinin yenilənməsi lazım olduqda istifadə olunur. Bu halda, resurs dəyişdiriləcək parametr üçün URI-ni və cari dəyəri müəyyən edir (məsələn, inəyin hazırda yeridiyini göstərən, /ferma/heyvanlar/1? vəziyyət=gəzinti). Nəhayət, DELETE metodu GET metodu ilə bərabər istifadə olunur, lakin sadəcə olaraq əməliyyat nəticəsində resursu silir.
MQTT tək protokol həlli kimi
Eyni ağıllı fermanı götürək, lakin REST HTTP əvəzinə MQTT protokolundan istifadə edirik. Mosquitto kitabxanası quraşdırılmış yerli server broker kimi çıxış edir. Bu nümunədə sadə kompüter (ferma serveri adlanır) Raspberry Pi, Mosquitto brokerinə tam uyğun gələn Paho MQTT kitabxanasının quraşdırılması vasitəsilə həyata keçirilən MQTT müştərisi kimi xidmət edir.
Bu müştəri hissetmə və hesablama imkanları olan bir cihazı təmsil edən IoT abstraksiya qatına uyğundur. Vasitəçi isə daha yüksək emal və saxlama qabiliyyəti ilə xarakterizə olunan duman hesablama düyününü təmsil edən daha yüksək abstraksiya səviyyəsinə uyğundur.
Təklif olunan ağıllı təsərrüfat ssenarisində Raspberry Pi akselerometr, GPS və temperatur sensorlarına qoşulur və bu sensorlardan məlumatları duman qovşağına dərc edir. Yəqin ki, bildiyiniz kimi, MQTT mövzulara iyerarxiya kimi yanaşır. Tək MQTT naşiri müəyyən mövzular dəstinə mesajlar dərc edə bilər. Bizim vəziyyətimizdə onlardan üçü var. Heyvan tövləsindəki temperaturu ölçən sensor üçün müştəri bir mövzu (heyvan təsərrüfatı/tövlə/temperatur) seçir. GPS yerini və heyvanların hərəkətini akselerometr vasitəsilə ölçən sensorlar üçün müştəri (heyvan təsərrüfatı/heyvan/GPS) və (heyvan təsərrüfatı/heyvan/hərəkət) yeniləmələrini dərc edəcək.
Bu məlumat brokerə ötürüləcək, o, sonradan başqa maraqlı abunəçi gələrsə, onu müvəqqəti olaraq yerli məlumat bazasında saxlaya bilər.
Dumanda MQTT brokeri kimi çıxış edən və MQTT müştəriləri kimi çıxış edən Raspberry Pis-in sensor məlumatlarını göndərdiyi yerli serverə əlavə olaraq bulud səviyyəsində başqa bir MQTT brokeri də ola bilər. Bu halda, yerli brokerə ötürülən məlumatlar müvəqqəti olaraq yerli məlumat bazasında saxlanıla və/və ya buludlara göndərilə bilər. Bu vəziyyətdə duman MQTT brokeri bütün məlumatları bulud MQTT brokeri ilə əlaqələndirmək üçün istifadə olunur. Bu arxitektura ilə mobil proqram istifadəçisi hər iki brokerə abunə ola bilər.
Brokerlərdən biri ilə əlaqə (məsələn, bulud) uğursuz olarsa, son istifadəçi digərindən məlumat alacaq (duman). Bu, birləşmiş duman və bulud hesablama sistemlərinin xarakterik xüsusiyyətidir. Varsayılan olaraq, mobil proqram əvvəlcə duman MQTT brokerinə qoşulmaq və bu uğursuz olarsa, bulud MQTT brokerinə qoşulmaq üçün konfiqurasiya edilə bilər. Bu həll IoT-F2C sistemlərindəki çoxlarından yalnız biridir.
Çox protokollu həllər
Tək protokol həlləri daha asan həyata keçirildiyinə görə məşhurdur. Ancaq aydındır ki, IoT-F2C sistemlərində müxtəlif protokolları birləşdirmək məna kəsb edir. İdeya ondan ibarətdir ki, müxtəlif protokollar müxtəlif səviyyələrdə işləyə bilər. Məsələn, üç abstraksiyanı götürək: IoT təbəqələri, duman və bulud hesablamaları. IoT səviyyəsində olan cihazlar ümumiyyətlə məhdud hesab olunur. Bu ümumi baxış üçün, gəlin IoT səviyyələrini ən məhdud, buludda ən az məhdudiyyətli, duman hesablamalarını isə "ortada bir yerdə" hesab edək. Belə çıxır ki, IoT və duman abstraksiyaları arasında mövcud protokol həllərinə MQTT, CoAP və XMPP daxildir. Digər tərəfdən, duman və bulud arasında AMQP, REST HTTP ilə birlikdə istifadə edilən əsas protokollardan biridir ki, bu da elastikliyinə görə IoT və duman təbəqələri arasında da istifadə olunur.
Burada əsas problem protokolların qarşılıqlı işləməsi və mesajların bir protokoldan digərinə ötürülməsinin asanlığıdır. İdeal olaraq, gələcəkdə bulud və duman resurslarına malik Əşyaların İnterneti sisteminin arxitekturası istifadə olunan rabitə protokolundan müstəqil olacaq və müxtəlif protokollar arasında yaxşı qarşılıqlı əlaqəni təmin edəcəkdir.
Hal-hazırda belə olmadığından, əhəmiyyətli fərqləri olmayan protokolları birləşdirmək məntiqlidir. Bu məqsədlə, bir potensial həll eyni memarlıq üslubuna, REST HTTP və CoAP-a əməl edən iki protokolun birləşməsinə əsaslanır. Təklif olunan başqa bir həll nəşriyyat-abunə rabitəsi, MQTT və AMQP təklif edən iki protokolun birləşməsinə əsaslanır. Oxşar konsepsiyalardan istifadə (həm MQTT, həm də AMQP brokerlərdən istifadə edir, CoAP və HTTP REST-dən istifadə edir) bu birləşmələrin həyata keçirilməsini asanlaşdırır və daha az inteqrasiya səyi tələb edir.
Şəkil (a) iki sorğu-cavab əsaslı modeli, HTTP və CoAP və onların IoT-F2C həllində mümkün yerləşdirilməsini göstərir. HTTP müasir şəbəkələrdə ən tanınmış və qəbul edilmiş protokollardan biri olduğundan, onun tamamilə başqa mesajlaşma protokolları ilə əvəzlənməsi ehtimalı azdır. Bulud və duman arasında oturan güclü cihazları təmsil edən qovşaqlar arasında REST HTTP ağıllı bir həlldir.
Digər tərəfdən, Duman və IoT təbəqələri arasında əlaqə saxlayan məhdud hesablama resurslarına malik cihazlar üçün CoAP-dan istifadə etmək daha səmərəlidir. CoAP-ın böyük üstünlüklərindən biri əslində HTTP ilə uyğunluğudur, çünki hər iki protokol REST prinsiplərinə əsaslanır.
Şəkil (b) MQTT və AMQP daxil olmaqla, eyni ssenaridə iki dərc etmə-abunə əlaqə modelini göstərir. Hər iki protokol hipotetik olaraq hər bir abstraksiya qatında qovşaqlar arasında əlaqə üçün istifadə oluna bilsə də, onların mövqeyi performansa əsasən müəyyən edilməlidir. MQTT məhdud hesablama resursları olan cihazlar üçün yüngül protokol kimi hazırlanmışdır, ona görə də IoT-Fog rabitəsi üçün istifadə edilə bilər. AMQP, onu duman və bulud qovşaqları arasında ideal şəkildə yerləşdirən daha güclü cihazlar üçün daha uyğundur. MQTT əvəzinə XMPP protokolu yüngül hesab edildiyi üçün IoT-də istifadə edilə bilər. Ancaq belə ssenarilərdə o qədər də geniş istifadə olunmur.
Tapıntılar
Müzakirə olunan protokollardan birinin məhdud hesablama resursları olan cihazlardan tutmuş bulud serverlərinə qədər sistemdəki bütün kommunikasiyaları əhatə etmək üçün kifayət etməsi ehtimalı azdır. Tədqiqat, tərtibatçıların ən çox istifadə etdiyi iki perspektivli variantın MQTT və RESTful HTTP olduğunu müəyyən etdi. Bu iki protokol yalnız ən yetkin və sabit deyil, həm də çoxlu yaxşı sənədləşdirilmiş və uğurlu tətbiqetmələri və onlayn resursları ehtiva edir.
Sabitliyi və sadə konfiqurasiyası sayəsində MQTT məhdud cihazlarla IoT səviyyəsində istifadə edildikdə zamanla üstün performansını sübut edən bir protokoldur. Bəzi duman domenləri və əksər bulud hesablamaları kimi məhdud rabitə və batareya istehlakının problem olmadığı sistemin hissələrində RESTful HTTP asan seçimdir. CoAP də nəzərə alınmalıdır, çünki o, eyni zamanda IoT mesajlaşma standartı kimi sürətlə inkişaf edir və çox güman ki, yaxın gələcəkdə MQTT və HTTP-yə bənzər sabitlik və yetkinlik səviyyəsinə çatacaq. Lakin standart hazırda inkişaf edir, bu da qısamüddətli uyğunluq problemləri ilə gəlir.
Bloqda başqa nə oxuya bilərsiniz?
→
→
→
→
→
Bizim kanalımıza abunə olun -növbəti yazını qaçırmamaq üçün kanal! Həftədə iki dəfədən çox olmayan və yalnız iş haqqında yazırıq.
Mənbə: www.habr.com