Ang pag-uswag sa mga teknolohiya sa natad sa software ug hardware, ang pagtungha sa bag-ong mga protocol sa komunikasyon nga nagdala sa pagpalapad sa Internet of Things (IoT). Ang gidaghanon sa mga himan nagkadako adlaw-adlaw ug sila nagmugna og daghang mga datos. Busa, adunay panginahanglan alang sa usa ka kombenyente nga arkitektura sa sistema nga makahimo sa pagproseso, pagtipig ug pagpadala niini nga datos.
Karon ang mga serbisyo sa panganod gigamit alang niini nga mga katuyoan. Bisan pa, ang labi ka sikat nga fog computing paradigm (Fog) mahimong makadugang sa mga solusyon sa panganod pinaagi sa pag-scale ug pag-optimize sa imprastraktura sa IoT.
Ang mga panganod makahimo sa pagtabon sa kadaghanan sa mga hangyo sa IoT. Pananglitan, aron mahatagan ang pag-monitor sa mga serbisyo, paspas nga pagproseso sa bisan unsang kantidad sa datos nga gihimo sa mga aparato, ingon man ang ilang pagtan-aw. Ang fog computing mas epektibo sa pagsulbad sa mga problema sa tinuod nga panahon. Naghatag sila og paspas nga tubag sa mga hangyo ug gamay nga latency sa pagproseso sa datos. Sa ato pa, ang Fog nagpuno sa "mga panganod" ug nagpalapad sa mga kapabilidad niini.
Bisan pa, lahi ang panguna nga pangutana: kung giunsa kini tanan nga makig-uban sa konteksto sa IoT? Unsa nga mga protocol sa komunikasyon ang labing epektibo kung nagtrabaho sa usa ka hiniusa nga sistema sa IoT-Fog-Cloud?
Bisan pa sa dayag nga pagdominar sa HTTP, adunay daghang daghang mga solusyon nga gigamit sa IoT, Fog ug Cloud system. Kini tungod kay ang IoT kinahanglan nga maghiusa sa pagpaandar sa lainlaing mga sensor sa aparato nga adunay seguridad, pagkaangay, ug uban pang mga kinahanglanon sa mga tiggamit.
Apan wala'y usa ka ideya bahin sa arkitektura sa pakisayran ug sumbanan sa komunikasyon. Busa, ang paghimo og bag-ong protocol o pagbag-o sa usa nga naa na alang sa piho nga mga buluhaton sa IoT usa sa labing hinungdanon nga mga buluhaton nga giatubang sa komunidad sa IT.
Unsa nga mga protocol ang gigamit karon ug unsa ang ilang ikatanyag? Atong hisgotan kini. Apan una, atong hisgutan ang mga prinsipyo sa ekosistema diin ang mga panganod, gabon ug ang Internet sa mga butang nag-interact.
IoT Fog-to-Cloud (F2C) Architecture
Tingali namatikdan nimo kung unsa ka daghang paningkamot ang gihimo sa pagsuhid sa mga bentaha ug mga benepisyo nga may kalabotan sa maalamon ug koordinado nga pagdumala sa IoT, panganod ug gabon. Kung dili, nan ania ang tulo nga mga inisyatibo sa standardisasyon: , ΠΈ .
Kung kaniadto 2 ra nga lebel ang gikonsiderar, mga panganod ug katapusan nga mga aparato, nan ang gisugyot nga arkitektura nagpaila sa usa ka bag-ong lebel - fog computing. Sa kini nga kaso, ang lebel sa gabon mahimong bahinon sa daghang mga sublevel, depende sa mga detalye sa mga kapanguhaan o usa ka hugpong sa mga palisiya nga nagtino sa paggamit sa lainlaing mga aparato sa kini nga mga sublevel.
Unsa kaha ang hitsura niini nga abstraction? Ania ang kasagaran nga IoT-Fog-Cloud nga ekosistema. Ang mga IoT device nagpadalag data ngadto sa mas paspas nga mga server ug computing device aron masulbad ang mga problema nga nagkinahanglan ug ubos nga latency. Sa parehas nga sistema, ang mga panganod ang responsable sa pagsulbad sa mga problema nga nanginahanglan daghang mga kapanguhaan sa pag-compute o espasyo sa pagtipig sa datos.
Ang mga smartphone, smart relo ug uban pang mga gadget mahimo usab nga bahin sa IoT. Apan ang ingon nga mga himan, ingon nga usa ka lagda, naggamit sa proprietary communication protocols gikan sa dagkong mga developers. Ang namugna nga IoT data gibalhin ngadto sa fog layer pinaagi sa REST HTTP protocol, nga naghatag og flexibility ug interoperability sa paghimo og RESTful services. Mahinungdanon kini tungod sa panginahanglan aron masiguro ang atrasado nga pagkaangay sa naglungtad nga imprastraktura sa kompyuter nga nagdagan sa mga lokal nga kompyuter, server o usa ka cluster sa server. Ang lokal nga kahinguhaan, nga gitawag og βfog nodes,β isala ang nadawat nga datos ug iproseso kini sa lokal o ipadala kini sa panganod para sa dugang nga mga kalkulasyon.
Gisuportahan sa mga panganod ang lainlaing mga protocol sa komunikasyon, ang labing kasagaran mao ang AMQP ug REST HTTP. Tungod kay ang HTTP nahibal-an ug gipahaum alang sa Internet, ang pangutana mahimong motungha: "dili ba naton kini gamiton sa pagtrabaho kauban ang IoT ug gabon?" Bisan pa, kini nga protocol adunay mga isyu sa pasundayag. Dugang pa bahin niini sa ulahi.
Sa kinatibuk-an, adunay 2 nga mga modelo sa mga protocol sa komunikasyon nga angay alang sa sistema nga atong gikinahanglan. Kini ang hangyo-tubag ug i-publish-subscribe. Ang una nga modelo mas nailhan, labi na sa arkitektura sa server-client. Ang kliyente nangayo og impormasyon gikan sa server, ug ang server nakadawat sa hangyo, nagproseso niini ug nagbalik sa usa ka tubag nga mensahe. Ang REST HTTP ug CoAP nga mga protocol naglihok niini nga modelo.
Ang ikaduha nga modelo mitumaw gikan sa panginahanglan sa paghatag asynchronous, apod-apod, loose coupling tali sa mga tinubdan sa pagmugna data ug sa mga nakadawat niini nga data.
Ang modelo adunay tulo ka mga partisipante: usa ka magmamantala (data source), usa ka broker (dispatcher) ug usa ka subscriber (receiver). Dinhi, ang kliyente nga naglihok isip usa ka subscriber dili kinahanglan nga mangayo og impormasyon gikan sa server. Imbis nga ipadala ang mga hangyo, nag-subscribe kini sa pipila nga mga panghitabo sa sistema pinaagi sa usa ka broker, nga responsable sa pagsala sa tanan nga umaabot nga mga mensahe ug pag-ruta kanila tali sa mga magmamantala ug mga subscriber. Ug ang magmamantala, kung mahitabo ang usa ka panghitabo bahin sa usa ka piho nga hilisgutan, gipatik kini sa broker, nga nagpadala mga datos sa gihangyo nga hilisgutan sa suskritor.
Sa tinuud, kini nga arkitektura gibase sa panghitabo. Ug kini nga modelo sa interaksyon makapainteres alang sa mga aplikasyon sa IoT, panganod, gabon tungod sa katakus niini nga maghatag scalability ug pasimplehon ang interconnection tali sa lainlaing mga aparato, pagsuporta sa dinamikong daghan-sa-daghan nga komunikasyon ug asynchronous nga komunikasyon. Pipila sa labing ilado nga standardized messaging protocols nga naggamit ug publish-subscribe nga modelo naglakip sa MQTT, AMQP, ug DDS.
Dayag, ang modelo sa pag-publish-subscribe adunay daghang mga bentaha:
- Ang mga magmamantala ug mga subscriber dili kinahanglang mahibalo bahin sa paglungtad sa usag usa;
- Ang usa ka subscriber makadawat og impormasyon gikan sa daghang lain-laing mga publikasyon, ug ang usa ka magmamantala makapadala ug data ngadto sa daghang lain-laing subscribers (daghang-sa-daghang prinsipyo);
- Ang magmamantala ug subscriber dili kinahanglan nga aktibo sa samang higayon aron makigkomunikar, tungod kay ang broker (nagtrabaho isip usa ka sistema sa pagpila) makahimo sa pagtipig sa mensahe alang sa mga kliyente nga dili karon konektado sa network.
Bisan pa, ang modelo sa pagtubag sa hangyo adunay usab mga kusog. Sa mga kaso diin ang katakus sa server nga bahin sa pagdumala sa daghang mga hangyo sa kliyente dili usa ka isyu, makatarunganon nga gamiton ang napamatud-an, kasaligan nga mga solusyon.
Adunay usab mga protocol nga nagsuporta sa duha nga mga modelo. Pananglitan, ang XMPP ug HTTP 2.0, nga nagsuporta sa opsyon sa "server push". Ang IETF nagpagawas usab og CoAP. Sa pagsulay nga masulbad ang problema sa pagmemensahe, daghang ubang mga solusyon ang nahimo, sama sa WebSockets protocol o ang paggamit sa HTTP protocol sa QUIC (Quick UDP Internet Connections).
Sa kaso sa WebSockets, bisan kung kini gigamit sa pagbalhin sa datos sa tinuod nga panahon gikan sa usa ka server ngadto sa usa ka web client ug naghatag og padayon nga mga koneksyon uban sa dungan nga bidirectional nga komunikasyon, wala kini gituyo alang sa mga himan nga adunay limitado nga mga kapanguhaan sa pag-compute. Ang QUIC angayan usab nga hatagan pagtagad, tungod kay ang bag-ong transport protocol naghatag daghang bag-ong mga oportunidad. Apan tungod kay ang QUIC dili pa na-standardize, wala pa sa panahon ang pagtagna sa posible nga aplikasyon ug epekto niini sa mga solusyon sa IoT. Busa among gitipigan ang WebSockets ug QUIC sa hunahuna uban ang mata sa umaabot, apan dili na namo kini tun-an sa mas detalyado sa pagkakaron.
Kinsa ang labing cute sa kalibutan: pagtandi sa mga protocol
Karon maghisgot kita bahin sa mga kusog ug kahuyang sa mga protocol. Sa paglantaw sa unahan, maghimo dayon kita og reserbasyon nga walay klarong lider. Ang matag protocol adunay pipila ka mga bentaha / disbentaha.
Panahon sa pagtubag
Usa sa labing hinungdanon nga mga kinaiya sa mga protocol sa komunikasyon, labi na nga may kalabotan sa Internet of Things, mao ang oras sa pagtubag. Apan taliwala sa naglungtad nga mga protocol, walaβy klaro nga mananaog nga nagpakita sa labing gamay nga lebel sa latency kung nagtrabaho sa lainlaing mga kondisyon. Apan adunay usa ka bug-os nga hugpong sa panukiduki ug pagtandi sa mga kapabilidad sa protocol.
Kay sa panig-ingnan, Ang pagtandi sa pagka-epektibo sa HTTP ug MQTT kung nagtrabaho kauban ang IoT nagpakita nga ang oras sa pagtubag alang sa mga hangyo alang sa MQTT mas gamay kaysa sa HTTP. Ug kanus-a Ang round trip time (RTT) sa MQTT ug CoAP nagpadayag nga ang kasagarang RTT sa CoAP 20% ubos pa kay sa MQTT.
Ang uban pa uban sa RTT alang sa MQTT ug CoAP nga mga protocol gihimo sa duha ka mga senaryo: lokal nga network ug IoT network. Nahibal-an nga ang kasagaran nga RTT 2-3 ka beses nga mas taas sa usa ka IoT network. Ang MQTT nga adunay QoS0 nagpakita og mas ubos nga resulta kumpara sa CoAP, ug ang MQTT nga adunay QoS1 nagpakita og mas taas nga RTT tungod sa mga ACK sa aplikasyon ug transport layer. Para sa lain-laing lebel sa QoS, ang latency sa network nga walay congestion maoy milliseconds para sa MQTT, ug gatusan ka microseconds para sa CoAP. Bisan pa, angay nga hinumdoman nga kung nagtrabaho sa dili kaayo kasaligan nga mga network, ang MQTT nga nagdagan sa ibabaw sa TCP magpakita sa usa ka hingpit nga lahi nga resulta.
Ang oras sa pagtubag alang sa mga protocol sa AMQP ug MQTT pinaagi sa pagdugang sa payload nagpakita nga sa usa ka gaan nga load ang lebel sa latency hapit parehas. Apan kung ang pagbalhin sa daghang mga datos, ang MQTT nagpakita sa mas mubo nga mga oras sa pagtubag. sa usa pa Ang CoAP gitandi sa HTTP sa usa ka machine-to-machine communication scenario nga adunay mga device nga gibutang sa ibabaw sa mga sakyanan nga adunay mga gas sensors, weather sensors, location sensors (GPS) ug usa ka mobile network interface (GPRS). Ang oras nga gikinahanglan sa pagpadala sa mensahe sa CoAP sa mobile network hapit tulo ka beses nga mas mubo kaysa sa oras nga gikinahanglan aron magamit ang mga mensahe sa HTTP.
Gipahigayon ang mga pagtuon nga gitandi dili duha, apan tulo nga mga protocol. Pananglitan, performance sa IoT protocols MQTT, DDS ug CoAP sa usa ka medical application scenario gamit ang network emulator. Ang DDS milabaw sa MQTT sa termino sa nasulayan nga telemetry latency ubos sa lain-laing dili maayo nga kondisyon sa network. Ang CoAP nga nakabase sa UDP nagtrabaho og maayo alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan paspas nga mga oras sa pagtubag, bisan pa, tungod kay kini nga nakabase sa UDP, adunay daghang dili matag-an nga pagkawala sa pakete.
Bandwidth
Ang MQTT ug CoAP sa termino sa bandwidth efficiency gihimo isip kalkulasyon sa kinatibuk-ang gidaghanon sa datos nga gipadala kada mensahe. Gipakita sa CoAP ang mas ubos nga throughput kaysa MQTT kung nagpadala mga gagmay nga mensahe. Apan kung itandi ang kahusayan sa mga protocol sa mga termino sa ratio sa gidaghanon sa mga mapuslanon nga byte sa kasayuran sa kinatibuk-ang gidaghanon sa mga byte nga gibalhin, ang CoAP nahimo nga labi ka epektibo.
sa gamit ang MQTT, DDS (uban ang TCP ingon nga transport protocol) ug ang bandwidth sa CoAP, nakit-an nga ang CoAP sa kasagaran nagpakita nga medyo ubos nga pagkonsumo sa bandwidth, nga wala motaas sa pagtaas sa pagkawala sa packet sa network o pagtaas sa latency sa network, dili sama sa MQTT ug DDS, diin adunay usa ka pagtaas sa paggamit sa bandwidth sa gihisgutan nga mga senaryo. Ang usa pa nga senaryo naglambigit sa daghang mga aparato nga dungan nga nagpadala sa datos, nga kasagaran sa mga palibot sa IoT. Ang mga resulta nagpakita nga alang sa mas taas nga paggamit mas maayo nga gamiton ang CoAP.
Ubos sa gaan nga load, gigamit sa CoAP ang pinakagamay nga bandwidth, gisundan sa MQTT ug REST HTTP. Bisan pa, kung ang gidak-on sa mga payload midaghan, ang REST HTTP adunay labing kaayo nga mga sangputanan.
Pag-konsumo sa Kuryente
Ang isyu sa pagkonsumo sa enerhiya kanunay nga hinungdanon, ug labi na sa usa ka sistema sa IoT. Kung Samtang ang MQTT ug HTTP nagkonsumo sa elektrisidad, ang HTTP nagkonsumo labi pa. Ug labaw pa ang CoAP itandi sa MQTT, nga nagtugot sa pagdumala sa gahum. Bisan pa, sa yano nga mga senaryo, ang MQTT mas angay alang sa pagbinayloay sa kasayuran sa mga network sa Internet of Things, labi na kung walaβy mga pagpugong sa kuryente.
Usa ka eksperimento nga nagtandi sa mga kapabilidad sa AMQP ug MQTT sa usa ka mobile o dili lig-on nga wireless network testbed nakit-an nga ang AMQP nagtanyag og dugang nga kapabilidad sa seguridad samtang ang MQTT mas episyente sa enerhiya.
Kasegurohan
Ang seguridad usa pa ka kritikal nga isyu nga gipatungha kung gitun-an ang hilisgutan sa Internet of Things ug fog/cloud computing. Ang mekanismo sa seguridad kasagaran gibase sa TLS sa HTTP, MQTT, AMQP ug XMPP, o DTLS sa CoAP, ug nagsuporta sa duha ka DDS nga mga variant.
Ang TLS ug DTLS nagsugod sa proseso sa pag-establisar sa komunikasyon tali sa kliyente ug server nga bahin aron magbayloay og suportadong mga cipher suite ug mga yawe. Ang duha ka partido nakigsabot sa mga set aron masiguro nga ang dugang nga komunikasyon mahitabo sa usa ka luwas nga channel. Ang kalainan tali sa duha naa sa gagmay nga mga pagbag-o nga nagtugot sa DTLS nga nakabase sa UDP nga magtrabaho sa usa ka dili kasaligan nga koneksyon.
sa Daghang lain-laing mga pagpatuman sa TLS ug DTLS nakit-an nga ang TLS nakahimo og mas maayong trabaho. Ang mga pag-atake sa DTLS mas malampuson tungod sa pagtugot sa sayup niini.
Bisan pa, ang pinakadako nga problema sa kini nga mga protocol mao nga wala sila orihinal nga gidisenyo aron magamit sa IoT ug wala gituyo nga magtrabaho sa gabon o panganod. Pinaagi sa handshaking, nagdugang sila og dugang nga trapiko sa matag establisemento sa koneksyon, nga nag-usik sa mga kapanguhaan sa kompyuter. Sa kasagaran, adunay pagtaas sa 6,5% alang sa TLS ug 11% alang sa DTLS sa overhead kumpara sa mga komunikasyon nga walay layer sa seguridad. Sa mga palibot nga puno sa kahinguhaan, nga kasagaran nahimutang sa nga lebel, dili kini usa ka problema, apan sa koneksyon tali sa IoT ug lebel sa gabon, nahimo kini nga hinungdanon nga limitasyon.
Unsa ang pilion? Walay klarong tubag. Ang MQTT ug HTTP daw mao ang labing maayong mga protocol tungod kay kini gikonsiderar nga mas hamtong ug mas lig-on nga mga solusyon sa IoT kumpara sa ubang mga protocol.
Mga solusyon nga gibase sa usa ka hiniusa nga protocol sa komunikasyon
Ang praktis sa usa ka solusyon nga protocol adunay daghang mga disbentaha. Pananglitan, ang usa ka protocol nga nahiangay sa usa ka limitado nga palibot mahimong dili molihok sa usa ka domain nga adunay estrikto nga mga kinahanglanon sa seguridad. Uban niini sa hunahuna, gibiyaan kami nga isalikway ang hapit tanan nga posible nga single-protocol nga solusyon sa Fog-to-Cloud ecosystem sa IoT, gawas sa MQTT ug REST HTTP.
REST HTTP isip single-protocol solution
Adunay maayong panig-ingnan kung giunsa ang REST HTTP nga mga hangyo ug mga tubag nakig-uban sa IoT-to-Fog nga wanang: . Ang mga mananap nasangkapan sa mga masul-ob nga sensor (IoT client, C) ug kontrolado pinaagi sa cloud computing sa usa ka smart farming system (Fog server, S).
Ang ulohan sa pamaagi sa POST nagtino sa kahinguhaan nga usbon (/farm/animals) ingon man ang HTTP version ug content type, nga sa niini nga kaso usa ka JSON object nga nagrepresentar sa animal farm nga ang sistema maoy magdumala (Dulcinea/cow) . Ang tubag gikan sa server nagpakita nga ang hangyo malampuson pinaagi sa pagpadala sa HTTPS status code 201 (resource nga gihimo). Ang GET nga pamaagi kinahanglang magpiho lamang sa gipangayo nga kapanguhaan sa URI (pananglitan, /farm/animals/1), nga nagbalik ug JSON nga representasyon sa mananap nga adunay ID gikan sa server.
Ang PUT nga pamaagi gigamit kung ang pipila ka piho nga rekord sa kapanguhaan kinahanglan nga bag-ohon. Sa kini nga kaso, ang kapanguhaan nagtino sa URI alang sa parameter nga usbon ug ang kasamtangan nga bili (pananglitan, nagpakita nga ang baka karon naglakaw, /farm/animals/1? state=walking). Sa katapusan, ang DELETE nga pamaagi gigamit nga parehas sa GET nga pamaagi, apan gitangtang ra ang kapanguhaan ingon usa ka sangputanan sa operasyon.
MQTT isip usa ka solusyon sa protocol
Atong kuhaon ang parehas nga intelihenteng umahan, apan imbes nga REST HTTP gigamit namon ang protocol sa MQTT. Ang usa ka lokal nga server nga adunay na-install nga librarya sa Mosquitto molihok isip usa ka broker. Niini nga pananglitan, ang usa ka yano nga kompyuter (gitawag nga server sa umahan) Raspberry Pi nagsilbi nga kliyente sa MQTT, nga gipatuman pinaagi sa pag-instalar sa librarya sa Paho MQTT, nga hingpit nga nahiuyon sa Mosquitto broker.
Kini nga kliyente katumbas sa usa ka layer sa abstraction sa IoT nga nagrepresentar sa usa ka aparato nga adunay mga kapabilidad sa pag-sensing ug pag-compute. Ang tigpataliwala, sa laing bahin, katumbas sa usa ka mas taas nga lebel sa abstraction, nga nagrepresentar sa usa ka fog computing node nga gihulagway sa mas dako nga kapasidad sa pagproseso ug pagtipig.
Sa gisugyot nga senaryo sa intelihente nga umahan, ang Raspberry Pi nagkonektar sa accelerometer, GPS, ug mga sensor sa temperatura ug gipatik ang datos gikan sa kini nga mga sensor sa usa ka fog node. Sama sa imong nahibal-an, ang MQTT nagtratar sa mga hilisgutan ingon usa ka hierarchy. Ang usa ka MQTT nga magmamantala mahimong magmantala sa mga mensahe sa usa ka piho nga hugpong sa mga hilisgutan. Sa among kaso adunay tulo niini. Para sa sensor nga nagsukod sa temperatura sa kamalig sa hayop, ang kliyente mopili ug tema (animalfarm/shed/temperatura). Alang sa mga sensor nga nagsukod sa lokasyon sa GPS ug paglihok sa mga hayop pinaagi sa accelerometer, ang kliyente mag-publish sa mga update sa (animalfarm/animal/GPS) ug (animalfarm/animal/movement).
Kini nga impormasyon ipasa ngadto sa broker, kinsa mahimong temporaryo nga magtipig niini sa usa ka lokal nga database kung adunay laing interesado nga subscriber nga moabut sa ulahi.
Gawas pa sa lokal nga server, nga naglihok isip usa ka MQTT broker sa gabon ug diin ang Raspberry Pis, nga naglihok isip mga kliyente sa MQTT, nagpadala sa data sa sensor, mahimong adunay laing MQTT broker sa lebel sa panganod. Sa kini nga kaso, ang impormasyon nga gipadala ngadto sa lokal nga broker mahimong temporaryo nga tipigan sa usa ka lokal nga database ug/o ipadala ngadto sa panganod. Ang gabon nga MQTT broker sa niini nga sitwasyon gigamit sa pag-associate sa tanang data sa cloud MQTT broker. Uban niini nga arkitektura, ang usa ka mobile application user mahimong ma-subscribe sa duha ka mga brokers.
Kung ang koneksyon sa usa sa mga brokers (pananglitan, cloud) mapakyas, ang end user makadawat og impormasyon gikan sa lain (gabon). Kini usa ka kinaiya nga bahin sa hiniusa nga fog ug cloud computing system. Sa kasagaran, ang mobile app mahimong ma-configure aron makonektar una sa fog MQTT broker, ug kung mapakyas kana, aron makonektar sa cloud MQTT broker. Kini nga solusyon usa lang sa kadaghanan sa mga sistema sa IoT-F2C.
Multi-protocol nga mga solusyon
Ang mga solusyon sa solo nga protocol popular tungod sa ilang kadali nga pagpatuman. Apan klaro nga sa mga sistema sa IoT-F2C makatarunganon nga maghiusa sa lainlaing mga protocol. Ang ideya mao nga ang lainlaing mga protocol mahimong molihok sa lainlaing lebel. Tagda, pananglitan, ang tulo ka abstraction: ang mga layer sa IoT, fog ug cloud computing. Ang mga aparato sa lebel sa IoT sa kasagaran giisip nga limitado. Alang sa kini nga kinatibuk-ang panan-aw, atong ikonsiderar ang mga lebel sa IoT ingon ang labing gipugngan, ang panganod nga labing gamay nga napugngan, ug ang pag-compute sa gabon ingon "sa usa ka lugar sa tunga." Kini nahimo nga tali sa IoT ug mga abstraction sa gabon, ang karon nga mga solusyon sa protocol naglakip sa MQTT, CoAP ug XMPP. Taliwala sa gabon ug panganod, sa laing bahin, ang AMQP usa sa mga nag-unang protocol nga gigamit, kauban ang REST HTTP, nga tungod sa pagka-flexible niini gigamit usab taliwala sa IoT ug fog layer.
Ang nag-unang problema dinhi mao ang interoperability sa mga protocol ug ang kasayon ββsa pagbalhin sa mga mensahe gikan sa usa ka protocol ngadto sa lain. Sa tinuud, sa umaabot, ang arkitektura sa usa ka sistema sa Internet of Things nga adunay mga kapanguhaan sa panganod ug gabon mahimong independente sa protocol sa komunikasyon nga gigamit ug masiguro ang maayo nga interoperability tali sa lainlaing mga protocol.
Tungod kay dili kini karon ang kaso, makatarunganon ang paghiusa sa mga protocol nga walaβy hinungdan nga mga kalainan. Alang niini, usa ka potensyal nga solusyon gibase sa kombinasyon sa duha ka protocol nga nagsunod sa parehas nga istilo sa arkitektura, REST HTTP ug CoAP. Ang laing gisugyot nga solusyon gibase sa kombinasyon sa duha ka protocol nga nagtanyag sa komunikasyon sa pag-publish-subscribe, MQTT ug AMQP. Ang paggamit sa parehas nga mga konsepto (parehong MQTT ug AMQP nga naggamit mga broker, ang CoAP ug HTTP nga gigamit ang REST) ββnaghimo niini nga mga kombinasyon nga labi kadali nga ipatuman ug nanginahanglan gamay nga paningkamot sa paghiusa.
Ang Figure (a) nagpakita sa duha ka modelo nga gibase sa tubag sa hangyo, HTTP ug CoAP, ug ang ilang posibleng pagbutang sa solusyon sa IoT-F2C. Tungod kay ang HTTP usa sa labing inila ug gisagop nga mga protocol sa modernong mga network, dili tingali kini hingpit nga mapulihan sa ubang mga protocol sa pagmemensahe. Lakip sa mga node nga nagrepresentar sa kusgan nga mga aparato nga naglingkod taliwala sa panganod ug gabon, ang REST HTTP usa ka maayong solusyon.
Sa laing bahin, alang sa mga himan nga adunay limitado nga mga kapanguhaan sa pag-compute nga nagkomunikar tali sa Fog ug IoT layers, mas episyente ang paggamit sa CoAP. Usa sa dako nga bentaha sa CoAP mao ang pagkaangay niini sa HTTP, tungod kay ang duha ka protocol gibase sa mga prinsipyo sa REST.
Ang Figure (b) nagpakita sa duha ka publish-subscribe nga mga modelo sa komunikasyon sa parehas nga senaryo, lakip ang MQTT ug AMQP. Bisan kung ang duha nga mga protocol mahimo nga hypothetically magamit alang sa komunikasyon tali sa mga node sa matag layer sa abstraction, ang ilang posisyon kinahanglan matino base sa pasundayag. Gidisenyo ang MQTT isip usa ka gaan nga protocol alang sa mga aparato nga adunay limitado nga mga kapanguhaan sa pag-compute, aron magamit kini alang sa komunikasyon sa IoT-Fog. Ang AMQP mas angay alang sa mas gamhanan nga mga himan, nga labing maayo nga ibutang kini tali sa fog ug cloud nodes. Imbis sa MQTT, ang XMPP protocol mahimong magamit sa IoT tungod kay kini giisip nga gaan. Apan dili kini kaylap nga gigamit sa ingon nga mga senaryo.
kaplag
Dili tingali nga ang usa sa mga protocol nga gihisgutan mahimong igo aron matabonan ang tanan nga komunikasyon sa usa ka sistema, gikan sa mga aparato nga adunay limitado nga mga kapanguhaan sa pag-compute hangtod sa mga server sa panganod. Nakaplagan sa pagtuon nga ang duha ka labing maayong kapilian nga labing gigamit sa mga developer mao ang MQTT ug RESTful HTTP. Kini nga duha ka mga protocol dili lamang ang labing hamtong ug lig-on, apan naglakip usab sa daghang mga dokumentado ug malampuson nga mga pagpatuman ug mga kapanguhaan sa online.
Tungod sa kalig-on ug yano nga pag-configure, ang MQTT usa ka protocol nga napamatud-an ang labing maayo nga pasundayag sa paglabay sa panahon kung gigamit sa lebel sa IoT nga adunay limitado nga mga aparato. Sa mga bahin sa sistema diin ang limitado nga komunikasyon ug pagkonsumo sa baterya dili usa ka isyu, sama sa pipila ka mga fog domain ug kadaghanan sa cloud computing, ang RESTful HTTP usa ka dali nga pagpili. Ang CoAP kinahanglan usab nga tagdon tungod kay kini paspas usab nga nag-uswag ingon usa ka sumbanan sa pagmemensa sa IoT ug lagmit nga kini makaabut sa lebel sa kalig-on ug pagkahamtong susama sa MQTT ug HTTP sa umaabot nga umaabot. Apan ang sumbanan karon nag-uswag, nga adunay mga isyu sa pagpahiangay sa mubo nga panahon.
Unsa pa ang imong mabasa sa blog?
β
β
β
β
β
Subscribe sa among -channel, aron dili masipyat sa sunod nga artikulo! Nagsulat kami dili molapas sa kaduha sa usa ka semana ug sa negosyo lamang.
Source: www.habr.com