ʻO ka ʻike nui o ka Pūnaewele a me ka Messaging Protocols no IoT

Aloha, Khabrovites! ʻO ka mea hoʻomohala pūnaewele IoT mua ma Rūsia hoʻokuʻu ʻia ma OTUS i ʻOkakopa. Ua wehe ʻia ke komo ʻana no ka papa i kēia manawa, e pili ana iā mākou e hoʻomau i ka hāʻawi ʻana i nā mea pono me ʻoe.

E kūkulu ʻia ka Internet of Things (IoT, Internet of Things) ma luna o ka ʻenehana pūnaewele i kēia manawa, nā ʻenehana a me nā protocol i hoʻohana ʻia i kēia manawa ma nā hale / keʻena a me ka Pūnaewele, a e hāʻawi hou aku.

ʻO ke kumu o kēia alakaʻi ka hāʻawi ʻana i kahi ʻike pōkole o ka pūnaewele a me nā protocol noi no IoT.

Nānā. Pono ʻoe e ʻike nā kumu o nā ʻenehana pūnaewele.

Nā pūnaewele IoT

E holo ana ʻo IoT ma nā pūnaewele TCP/IP.

Hoʻohana ʻo TCP/IP i kahi hiʻohiʻona ʻehā-papa me nā protocol kikoʻī ma kēlā me kēia papa. Cm. ka hoʻomaopopo ʻana i ke kumu hoʻohālike TCP/IP 4 (ʻike mākou i ke kumu hoʻohālike ʻehā o TCP / IP).

Hōʻike ke kiʻikuhi ma lalo nei i kahi hoʻohālikelike o nā protocols e hoʻohana ʻia nei a me nā mea e hoʻohana ʻia no IoT.

Nā memo pakuhi:

1. Hōʻike ka nui font i ka kaulana o ka protocol. No ka laʻana, ma ka ʻaoʻao hema, ʻoi aku ka nui o ka IPv4, ʻoiai ʻoi aku ka kaulana ma ka Pūnaewele hou. Eia nō naʻe, ʻoi aku ka liʻiliʻi ma ka ʻākau e like me ka manaʻo ʻia ʻo IPv6 e kaulana loa ma IoT.

2. ʻAʻole hōʻike ʻia nā protocol āpau.

3. Aia ka hapa nui o nā hoʻololi a pau ma ke ala (pae 1 a me 2) a me nā pae noi (pae 4).

4. ʻAʻole hiki ke hoʻololi ʻia ka ʻupena a me nā papa lawe.

Nā kuʻina papa loulou

Ma ka pae loulou ʻikepili (Data Link), pono ʻoe e hoʻohui i nā polokalamu i kekahi i kekahi. Hiki iā lākou ke pili, no ka laʻana, ma nā pūnaewele kūloko (nā pūnaewele kūloko) a ma kahi mamao loa mai kekahi i kekahi: ma ke kūlanakauhale (metropolitan area network) a me nā pūnaewele puni honua (wide area network).

I kēia manawa, ma kēia pae, hoʻohana nā ʻoihana home a me ke keʻena (LAN) i ka Ethernet a me Wi-Fi, a me nā pūnaewele kelepona (WAN) hoʻohana i ka 3G / 4G. Eia nō naʻe, he haʻahaʻa haʻahaʻa nā mea IoT, e like me nā sensors, a hoʻohana wale ʻia e nā pihi. I kēia mau hihia, ʻaʻole kūpono ʻo Ethernet, akā hiki ke hoʻohana ʻia ka Wi-Fi haʻahaʻa a me ka mana haʻahaʻa Bluetooth.

ʻOiai e hoʻohana mau ʻia nā ʻenehana uea ʻole (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) e hoʻopili i kēia mau mea, pono nō hoʻi e nānā i nā ʻenehana hou i hoʻolālā ʻia no nā noi IoT e ulu a kaulana.

Ma waena o lākou:

• BLE - ʻO ka ikehu haʻahaʻa Bluetooth

• LoRaWAN - WAN Loʻihi

• SigFox

• LTE-M

Ua wehewehe ʻia lākou ma ka ʻatikala. ʻO kahi hiʻohiʻona o nā ʻenehana uila IOT (ka nānā ʻana o nā ʻenehana IoT uila).

pae pūnaewele

Ma ka papa pūnaewele (Networking), e lanakila ka protocol i ka holo lōʻihi IPv6. ʻAʻole paha e hoʻohana ʻia ʻo IPv4, akā hiki ke pāʻani i kahi hana i ka wā mua. ʻO ka hapa nui o nā mea IoT home, e like me nā ʻōpuʻu kukui akamai, ke hoʻohana nei i ka IPv4.

papa lawe 

Ma ka papa lawe (Transport), ua hoʻomalu ʻia ka Pūnaewele a me ka pūnaewele e TCP. Hoʻohana ʻia ia ma ka HTTP a me nā protocol Internet kaulana ʻē aʻe (SMTP, POP3, IMAP4, etc.).

ʻO MQTT, ka mea aʻu e manaʻo nei e lilo i hoʻokahi o nā protocol papa noi nui no ka memo, ke hoʻohana nei ʻo TCP i kēia manawa.

Eia naʻe, i ka wā e hiki mai ana, ma muli o ka haʻahaʻa haʻahaʻa, manaʻo wau e lilo ka UDP i mea kaulana loa no IoT. Ua laha aku paha MQTT-SN, e holo ana ma luna o ka UDP. See ʻatikala hoʻohālikelike TCP vs UDP .

Papa noi a me nā protocol memo

ʻO nā hiʻohiʻona koʻikoʻi no nā protocol IoT:

• Ka wikiwiki - ka nui o ka ʻikepili i hoʻoili ʻia i kēlā me kēia kekona.

• ʻO Latency ka manawa e hoʻouna ai i kahi leka.

• Hoʻohana mana.

• Ka maluhia.

• Loaʻa i ka lako polokalamu.

I kēia manawa, hoʻohana ikaika ʻia ʻelua protocols nui ma kēia pae: HTTP a me MQTT.

ʻO HTTP paha ka protocol kaulana loa o kēia pae ma lalo o ka pūnaewele (WWW). E hoʻomau ia i mea nui no IoT, no ka mea, hoʻohana ʻia ia no ka REST API - ke kumu nui no ka launa pū ʻana ma waena o nā noi pūnaewele a me nā lawelawe. Eia naʻe, ma muli o ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe, ʻaʻole hiki ke lilo ʻo HTTP i ka protocol IoT nui, ʻoiai e hoʻohana nui ʻia ia ma ka Pūnaewele.

Ua lilo ʻo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) i ka protocol messaging nui ma ka IoT ma muli o kona māmā a me ka maʻalahi o ka hoʻohana. See ʻatikala Hoʻomaka i ka MQTT no ka poʻe hoʻomaka (Introduction to MQTT no ka poʻe hoʻomaka).

Hoʻohālikelike o HTTP a me MQTT no IoT

Ke lilo wikiwiki nei ʻo MQTT i ka maʻamau de facto no nā noi IoT. ʻO kēia ma muli o kona māmā a me ka wikiwiki i hoʻohālikelike ʻia me HTTP a me ka ʻoiaʻiʻo he protocol hoʻokahi-i-nui ma mua o hoʻokahi-i-hoʻokahi (HTTP).

Nui nā polokalamu pūnaewele hou e hoʻohana hauʻoli i ka MQTT ma kahi o HTTP inā loaʻa ia i ka manawa o ko lākou ulu ʻana.

ʻO kahi laʻana maikaʻi ʻo ka hoʻouna ʻana i ka ʻike i nā mea kūʻai aku he nui, e like me ka hōʻea ʻana a me ka haʻalele ʻana o nā kaʻaahi/busa/mokulele. Ma kēia hiʻohiʻona, ʻo kahi protocol hoʻokahi-a-hoʻokahi e like me HTTP he nui ka overhead a kau i ka ukana nui ma nā kikowaena pūnaewele. Hiki ke paʻakikī ka hoʻonui ʻana i kēia mau kikowaena pūnaewele. Me MQTT, hoʻopili nā mea kūʻai aku i kahi mea kūʻai aku, hiki ke maʻalahi i ka hoʻohui ʻana no ka hoʻohālikelike ʻana. E nānā i ke aʻo wikiō e pili ana iā ia Hoʻopuka hou i ka ʻikepili HTML ma luna o MQTT (Ka Laʻana Hōʻea ʻana i ka mokulele) a me ka ʻatikala MQTT vs HTTP no IOT.

Nā protocol memo ʻē aʻe

ʻAʻole i hoʻolālā ʻia ʻo HTTP no nā noi IoT, akā e like me ka mea i ʻōlelo ʻia, e hoʻohana nui ʻia ia no kekahi manawa ma muli o kona hoʻohana nui ʻana i API.

Aneane nā paepae IoT e kākoʻo iā HTTP a me MQTT.

Eia nō naʻe, aia kekahi mau protocol e pono e noʻonoʻo.

Pūnaewele

• MQTT - (Memo Queuing Telemetry Transport). Hoʻohana i ka TCP/IP. Pono ke kumu hoʻolaha hoʻolaha i ka mea kūʻai leka.

• AMQP - (Kōnaehana Queuing Protocol). Hoʻohana i ka TCP/IP. Mea Hoʻopuka-Kakau a me nā kumu hoʻohālike.

• KOPE - (Kākoʻina noi i hoʻopaʻa ʻia). Hoʻohana i ka UDP. Hoʻolālā kūikawā ʻia no IoT, hoʻohana i ke ʻano noi-pane e like me HTTP. RFC 7252.

• DDS - (Ka lawelawe hoʻolaha ʻikepili) 

Ma keia 'ōlelo noʻonoʻo ʻia nā protocols nui a me kā lākou mau noi. ʻO ka hopena o kēia ʻatikala e hoʻohana ka IoT i kahi hoʻonohonoho o nā protocols, e pili ana i kā lākou hoʻohana ʻana.

Eia nō naʻe, i ka nānā ʻana, i nā makahiki mua o ka Pūnaewele, ʻo ka protocol HTTP e lilo i mea koʻikoʻi kekahi o nā protocols he nui.

ʻOiai ʻaʻole i hāpai mua ʻia ʻo HTTP no ka faila a me ka hoʻoili leka uila, i kēia lā ua hoʻohana ʻia no nā mea ʻelua.

Manaʻo wau e hana like ka mea me nā protocol messaging ma IoT: ʻo ka hapa nui o nā lawelawe e hoʻohana i hoʻokahi protocol predominant.

Ma lalo iho nei nā palapala kiʻi Google Trends e hōʻike ana i ka loli ʻana o ka kaulana o MQTT, COAP a me AMQP i nā makahiki i hala.

Nānā nui o Google Trends 

Kākoʻo protocol ma ka paepae

• Microsoft Azure - MQTT, AMQP, HTTP a me HTTPS

• AWS - MQTT, HTTPS, MQTT ma luna o nā pūnaewele pūnaewele

• IBM Bluemix - MQTT,HTTPS,MQTT

• ʻO Thingworx — MQTT, HTTPS, MQTT, AMQP

Hōʻuluʻulu

Aia ka hapa nui o nā hoʻololi a pau ma ke ala (pae 1 a me 2) a me nā pae noi (pae 4).

ʻAʻole hiki ke hoʻololi ʻia ka ʻupena a me nā papa lawe.

Ma ka papa noi, e hoʻohana nā ʻāpana IoT i nā protocol memo. ʻOiai mākou i ka wā mua i ka hoʻomohala ʻana o IoT, aia paha e kū mai kekahi a i ʻole ʻelua mau protocol memo.

I nā makahiki i hala iho nei, ua lilo ʻo MQTT i mea kaulana loa, a aia ma luna o laila ke nānā nei au i kēia pūnaewele.

E hoʻohana mau ʻia ʻo HTTP no ka mea ua kūkulu maikaʻi ʻia i loko o nā kahua IoT i loaʻa.

ʻo ia wale nō. Ke kono nei mākou iā ʻoe e kau inoa no kahi haʻawina demo manuahi ma ke kumuhana "Chatbot no nā kauoha wikiwiki i ka hāmeʻa".

E heluhelu hou:

• No ke aha i pilikia ai nā ʻōnaehana IoT mea kūʻai aku i kēia manawa he pilikia ʻoihana nui

Source: www.habr.com