Kaixo, Khabrovskeko bizilagunak! urrian estreinatuko da OTUSen. Ikastarorako izen-ematea zabalik dago oraintxe bertan, eta horrekin material erabilgarriak partekatzen jarraitzen dugu zurekin.
Gauzen Internet (IoT, Internet of Things) gaur egun etxe/bulegoetan eta Interneten erabiltzen diren sare-azpiegituren, teknologien eta protokoloen gainean eraikiko da, eta askoz gehiago eskainiko du.
Gida honen helburua IoT-rako sareen eta aplikazioen protokoloen ikuspegi laburra ematea da.
Ohar. Ezagutza izan behar duzu .
IoT sareak
IoT lehendik dauden TCP/IP sareetan lan egingo du.
TCP/IP-k lau geruzako eredua erabiltzen du geruza bakoitzean protokolo zehatzak dituena. cm. (lau geruzako TCP/IP eredua ulertzen dugu).
Beheko diagraman gaur egun erabiltzen diren protokoloen eta IoT-rako erabiliko diren protokoloen konparazioa erakusten da.
Taularen inguruko oharrak:
-
Letra-tamainak protokoloaren ospea adierazten du. Adibidez, ezkerraldean, IPv4 handiagoa da, Internet modernoan askoz ere ezagunagoa baita. Hala ere, eskuinaldean txikiagoa da, IPv6 IoT-en ezagunagoa izatea espero baita.
-
Ez dira protokolo guztiak erakusten.
-
Aldaketa gehienak kanalean (1. eta 2. mailan) eta aplikazio mailetan (4. mailan) daude.
-
Litekeena da sareak eta garraio-geruzak aldaketarik ez izatea.
Lotura-geruzen protokoloak
Data Link geruzan, gailuak elkarri konektatu behar dituzu. Biak hurbil egon daitezke, adibidez, sare lokaletan (sare lokalak) eta elkarrengandik distantzia handian: hiri-sareetan (metropolitar sareak) eta sare globaletan (eremu zabaleko sareetan).
Gaur egun, maila honetan, etxeko eta bulegoko sareek (LAN) Ethernet eta Wi-Fi erabiltzen dute, eta sare mugikorrek (WAN) 3G/4G erabiltzen dute. Hala ere, IoT gailu asko potentzia baxukoak dira, sentsoreak adibidez, eta pilekin soilik elikatzen dira. Kasu hauetan, Ethernet ez da egokia, baina potentzia baxuko Wi-Fi eta potentzia baxuko Bluetootha erabil daitezke.
Lehendik dauden haririk gabeko teknologiak (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) gailu hauek konektatzeko oraindik ere erabiliko diren arren, merezi du IoT aplikazioetarako bereziki diseinatutako teknologia berriak aztertzea ere, ospea hazten joango direnak.
Horien artean:
-
BLE - Bluetooth Low Energy
-
LoRaWAN - Ibilbide Luzeko WAN
-
SigFox
-
LTE-M
Artikuluan zehatzago deskribatzen dira. (haririk gabeko IoT teknologien ikuspegi orokorra).
Sare geruza
Sare geruzan (Networking), protokoloa nagusituko da epe luzera . Nekez erabiliko da IPv4, baina baliteke hasierako etapetan zeresana izatea. Etxeko IoT gailu gehienek, bonbilla adimendunak adibidez, IPv4 erabiltzen dute gaur egun.
Garraio-geruza
TCP nagusitzen da Garraio geruza Interneten eta sarean. HTTP eta Interneteko beste protokolo ezagun askotan (SMTP, POP3, IMAP4, etab.) erabiltzen da.
MQTT, mezularitzarako aplikazio-geruzako protokolo nagusietako bat bihurtuko dela espero dut, gaur egun TCP erabiltzen du.
Hala ere, etorkizunean, gastu txikiagoak direla eta, UDP IoTrako ezagunagoa izatea espero dut. Ziurrenik hedatu egingo da , UDPren gainean exekutatzen. Ikusi konparazio artikulua .
Aplikazio-geruza eta mezularitza-protokoloak
IoT protokoloen ezaugarri garrantzitsuak:
-
Abiadura - segundoko transferitutako datu kopurua.
-
Latentzia mezu bat bidaltzeko behar den denbora da.
-
Energia kontsumoa
-
Segurtasuna.
-
Softwarearen erabilgarritasuna.
Gaur egun, bi protokolo nagusi erabiltzen dira aktiboki maila honetan: HTTP eta MQTT.
HTTP da ziurrenik maila honetako protokolorik ezagunena, Webaren azpian (WWW). Garrantzitsua izaten jarraituko du IoT-rako, REST APIetarako erabiltzen delako, web-aplikazioek eta zerbitzuek elkarreragiten duten mekanismo nagusia. Hala ere, gainkostu handia dela eta, HTTP nekez bihurtuko da IoT protokolo nagusia, nahiz eta oraindik ere Interneten oso erabilia izango den.
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) IoT-ko mezularitza-protokolo nagusi bihurtu da, bere arintasunagatik eta erabiltzeko erraztasunagatik. Ikusi artikulua (Hasiberrientzako MQTTrako sarrera).
HTTP eta MQTT IoT-rako alderaketa
MQTT IoT aplikazioetarako de facto estandar bihurtzen ari da. Hau HTTPrekin alderatuta duen arintasuna eta abiaduragatik eta bat-bateko protokoloa (HTTP) baino gehiago bat-bateko protokoloa delako.
Web-aplikazio moderno askok pozik erabiliko lukete MQTT HTTP-ren ordez, haien garapenean eskuragarri egongo balitz.
Adibide on bat hainbat bezerori informazioa bidaltzea da, hala nola, tren/autobus/hegazkinen sarrerak eta irteerak. Eszenatoki honetan, HTTP bezalako banakako protokolo batek gainkostu handia du eta karga handia jartzen du web zerbitzarietan. Web zerbitzari hauek eskalatzea zaila izan daiteke. MQTT-rekin, bezeroak broker batera konektatzen dira, eta erraz gehi daiteke karga orekatzeko. Ikusi tutorial hau bideoarekin eta artikulua .
Beste mezularitza-protokolo batzuk
HTTP ez zen IoT aplikazioetarako diseinatu, baina esan bezala, denbora batez oso erabilia izango da, erabilera zabala duelako. .
IoT plataforma ia guztiek HTTP eta MQTT onartzen dituzte.
Hala ere, badaude kontuan hartzeko beste protokolo batzuk.
protokoloak
-
β (Message Queuing Telemetry Transport). TCP/IP erabiltzen du. Argitaletxe-harpidedun ereduak mezu-artekari bat behar du.
-
- (Mezuen Ilararako Protokolo aurreratua). TCP/IP erabiltzen du. Argitaletxe-harpidedun eta puntuz puntuko ereduak.
-
- (Constrained Application Protocol). UDP erabiltzen du. IoT-rako bereziki diseinatua, eskaera-erantzun eredua erabiltzen du HTTP-n bezala. .
-
- (Datuak Banatzeko Zerbitzua)
Honetan Protokolo nagusiak eta horien aplikazioak eztabaidatzen dira. Artikulu honen ondorioa da IoT-k protokolo multzo bat erabiliko duela aurreikusitako aplikazioaren arabera.
Hala ere, atzera begira, Interneten lehen urteetan, nagusi bihurtuko zen HTTP protokoloa protokolo askotako bat besterik ez zen.
Hasiera batean HTTP fitxategiak eta posta elektronikoak transferitzeko pentsatua ez bazen ere, gaur egun bietarako erabiltzen da.
IoT-ko mezularitza-protokoloekin gauza bera gertatzea espero dut: zerbitzu gehienek protokolo nagusi bat erabiliko dute.
Jarraian, azken urteotan MQTT, COAP eta AMQPren ospea nola aldatu den erakusten duten Google Trends grafikoak daude.
Google Trends berrikuspena
Plataformaka protokoloaren laguntza
-
- MQTT, AMQP, HTTP eta HTTPS
-
- MQTT, HTTPS, MQTT websocketen bidez
-
IBM Bluemix - MQTT,HTTPS,MQTT
-
- MQTT,HTTPS,MQTT,AMQP
Laburpena
Aldaketa gehienak kanalean (1. eta 2. mailan) eta aplikazio mailetan (4. mailan) daude.
Litekeena da sareak eta garraio-geruzak aldaketarik ez izatea.
Aplikazio-geruzan, IoT osagaiek mezularitza-protokoloak erabiliko dituzte. IoT garapenaren hasierako fasean gauden arren, litekeena da mezularitza-protokolo bat edo bi nabarmentzea.
Azken urteotan, MQTT ezagunena bihurtu da, eta horretan ari naiz orain gune honetan zentratzen.
HTTP ere erabiltzen jarraituko da lehendik dauden IoT plataformetan ondo eraikita baitago.
Hori da dena. Gaiari buruzko doako demo ikasgai batean izena ematera gonbidatzen zaitugu .
Irakurri gehiago:
Iturria: www.habr.com