Txoj kev loj hlob ntawm technologies nyob rau hauv lub teb ntawm software thiab kho vajtse, qhov tshwm sim ntawm tshiab kev sib txuas lus raws tu qauv tau coj mus rau lub expansion ntawm lub Internet ntawm tej yam (IoT). Tus naj npawb ntawm cov khoom siv tau nce zuj zus ib hnub dhau ib hnub thiab lawv tau tsim cov ntaub ntawv loj heev. Yog li ntawd, yuav tsum muaj ib qho yooj yim system architecture muaj peev xwm ua, khaws cia thiab xa cov ntaub ntawv no.
Tam sim no cov kev pabcuam huab tau siv rau lub hom phiaj no. Txawm li cas los xij, cov huab cua nrov zuj zus hauv kev xam pom (Fog) tuaj yeem ntxiv cov kev daws teeb meem huab cua los ntawm kev ntsuas thiab txhim kho IoT infrastructure.
Huab muaj peev xwm los npog feem ntau cov kev thov IoT. Piv txwv li, los muab kev saib xyuas cov kev pabcuam, kev ua haujlwm ceev ceev ntawm ib qho ntawm cov ntaub ntawv tsim los ntawm cov khoom siv, nrog rau lawv qhov kev pom. Fog xam siv tau zoo dua thaum daws teeb meem tiag tiag. Lawv muab cov lus teb ceev ceev rau kev thov thiab tsawg latency hauv kev ua cov ntaub ntawv. Ntawd yog, Fog ntxiv rau "huab" thiab nthuav nws lub peev xwm.
Txawm li cas los xij, cov lus nug tseem ceeb txawv: yuav ua li cas tag nrho qhov no cuam tshuam rau hauv cov ntsiab lus ntawm IoT? Cov txheej txheem kev sib txuas lus dab tsi yuav ua tau zoo tshaj plaws thaum ua haujlwm hauv kev sib koom ua ke IoT-Fog-Cloud?
Txawm hais tias muaj qhov pom tseeb ntawm HTTP, muaj ntau qhov kev daws teeb meem siv hauv IoT, Fog thiab Huab. Qhov no yog vim tias IoT yuav tsum sib txuas ua haujlwm ntawm ntau yam khoom siv sensors nrog kev ruaj ntseg, kev sib raug zoo, thiab lwm yam kev xav tau ntawm cov neeg siv.
Tab sis tsis muaj ib lub tswv yim hais txog kev siv architecture thiab kev sib txuas lus tus qauv. Yog li ntawd, kev tsim cov txheej txheem tshiab lossis hloov kho ib qho uas twb muaj lawm rau cov haujlwm tshwj xeeb IoT yog ib txoj haujlwm tseem ceeb tshaj plaws rau cov zej zog IT.
Cov kev cai dab tsi tam sim no siv thiab lawv tuaj yeem muab tau dab tsi? Cia peb xav txog nws. Tab sis ua ntej, cia peb tham txog cov hauv paus ntsiab lus ntawm ecosystem uas huab, huab cua thiab Internet ntawm txhua yam cuam tshuam.
IoT Fog-to-Cloud (F2C) Architecture
Tej zaum koj tau pom tias muaj kev siv zog npaum li cas los tshawb nrhiav qhov zoo thiab cov txiaj ntsig cuam tshuam nrog kev ntse thiab kev tswj hwm ntawm IoT, huab thiab huab. Yog tias tsis yog, ntawm no yog peb qhov kev pib ua qauv txheej txheem: , ΠΈ .
Yog tias yav dhau los tsuas yog 2 qib tau txiav txim siab, huab thiab cov khoom siv kawg, tom qab ntawd cov qauv tsim qauv qhia txog qib tshiab - pos huab. Hauv qhov no, qib pos huab tuaj yeem muab faib ua ob peb sublevels, nyob ntawm qhov tshwj xeeb ntawm cov peev txheej lossis cov cai tswjfwm uas txiav txim siab siv cov khoom siv sib txawv hauv cov sublevels.
Qhov no abstraction yuav zoo li cas? Ntawm no yog ib qho IoT-Fog-Cloud ecosystem. Cov cuab yeej IoT xa cov ntaub ntawv mus rau cov servers sai dua thiab cov cuab yeej siv suav daws los daws cov teeb meem uas yuav tsum muaj latency tsawg. Nyob rau hauv tib lub system, huab yog lub luag hauj lwm rau kev daws teeb meem uas yuav tsum tau ib tug loj npaum li cas ntawm xam cov kev pab cuam los yog cov ntaub ntawv chaw cia.
Smartphones, smartwatches thiab lwm yam khoom siv kuj tuaj yeem yog ib feem ntawm IoT. Tab sis cov cuab yeej zoo li no, raws li txoj cai, siv cov txheej txheem kev sib txuas lus los ntawm cov neeg tsim khoom loj. Cov ntaub ntawv tsim tawm IoT raug xa mus rau txheej huab cua ntawm REST HTTP raws tu qauv, uas muab kev yooj yim thiab kev sib cuam tshuam thaum tsim cov kev pabcuam RESTful. Qhov no yog qhov tseem ceeb ntawm qhov yuav tsum tau ua kom rov qab sib raug zoo nrog cov cuab yeej siv computer uas twb muaj lawm uas khiav ntawm cov khoos phis tawj hauv zos, servers lossis server pawg. Cov peev txheej hauv zos, hu ua "fog nodes," lim cov ntaub ntawv tau txais thiab ua haujlwm hauv zos lossis xa mus rau huab rau kev suav ntxiv.
Huab txhawb kev sib txuas lus sib txawv, feem ntau yog AMQP thiab REST HTTP. Txij li HTTP paub zoo thiab tsim kho rau Is Taws Nem, cov lus nug yuav tshwm sim: "Peb puas yuav tsum siv nws los ua haujlwm nrog IoT thiab huab cua?" Txawm li cas los xij, txoj cai no muaj teeb meem kev ua haujlwm. Xav paub ntxiv txog qhov no tom qab.
Feem ntau, muaj 2 qauv ntawm kev sib txuas lus raws tu qauv haum rau lub system peb xav tau. Cov no yog thov- teb thiab tshaj tawm-subscribe. Thawj tus qauv paub ntau dua, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv server-neeg siv khoom architecture. Tus neeg siv thov cov ntaub ntawv los ntawm tus neeg rau zaub mov, thiab tus neeg rau zaub mov tau txais qhov kev thov, ua nws thiab xa cov lus teb. REST HTTP thiab CoAP cov txheej txheem ua haujlwm ntawm tus qauv no.
Tus qauv thib ob tshwm sim los ntawm qhov xav tau los muab asynchronous, faib, xoob coupling ntawm cov peev txheej tsim cov ntaub ntawv thiab cov neeg tau txais cov ntaub ntawv no.
Tus qauv xav tias peb tus neeg tuaj koom: tus tshaj tawm (cov ntaub ntawv qhov chaw), tus broker (dispatcher) thiab tus neeg siv khoom (receiver). Ntawm no, tus neeg siv khoom ua tus neeg siv khoom tsis tas yuav thov cov ntaub ntawv los ntawm server. Es tsis txhob xa cov lus thov, nws sau npe rau qee yam xwm txheej hauv lub kaw lus los ntawm tus broker, uas yog lub luag haujlwm rau lim tag nrho cov lus tuaj thiab xa lawv ntawm cov tshaj tawm thiab cov neeg siv khoom. Thiab tus tshaj tawm, thaum ib qho kev tshwm sim tshwm sim txog ib lub ntsiab lus, tshaj tawm rau tus broker, uas xa cov ntaub ntawv ntawm cov lus thov rau cov neeg siv khoom.
Qhov tseem ceeb, qhov architecture no yog kev tshwm sim-raws li. Thiab cov qauv kev sib cuam tshuam no nthuav dav rau cov ntawv thov hauv IoT, huab, huab cua vim nws lub peev xwm los muab kev ua kom muaj zog thiab ua kom yooj yim rau kev sib txuas ntawm cov khoom siv sib txawv, txhawb kev sib txuas lus ntau-rau-ntau thiab kev sib txuas lus asynchronous. Qee qhov kev paub zoo tshaj plaws ntawm cov txheej txheem kev xa xov uas siv cov qauv luam tawm-sau npe suav nrog MQTT, AMQP, thiab DDS.
Obviously, tus qauv luam tawm-subscribe muaj ntau qhov zoo:
- Cov tshaj tawm thiab cov neeg sau npe tsis tas yuav paub txog kev muaj nyob hauv ib leeg;
- Ib tus neeg siv khoom tuaj yeem tau txais cov ntaub ntawv los ntawm ntau qhov kev tshaj tawm, thiab ib tus tshaj tawm tuaj yeem xa cov ntaub ntawv mus rau ntau tus neeg siv khoom sib txawv (ntau-rau-ntau txoj cai);
- Tus tshaj tawm thiab cov neeg siv khoom tsis tas yuav ua haujlwm tib lub sijhawm los sib txuas lus, vim tias tus broker (ua haujlwm raws li kev sib txuas lus) yuav tuaj yeem khaws cov lus rau cov neeg siv khoom uas tam sim no tsis txuas nrog lub network.
Txawm li cas los xij, tus qauv thov- teb kuj muaj nws qhov kev ua tau zoo. Nyob rau hauv rooj plaub uas tus neeg rau zaub mov sab lub peev xwm los lis ntau tus neeg thov tsis yog qhov teeb meem, nws ua rau kev txiav txim siab siv cov pov thawj, kev daws teeb meem.
Kuj tseem muaj cov txheej txheem uas txhawb nqa ob qho tib si qauv. Piv txwv li, XMPP thiab HTTP 2.0, uas txhawb nqa "server push" xaiv. IETF kuj tau tshaj tawm CoAP. Hauv kev sim daws qhov teeb meem kev xa xov, ntau qhov kev daws teeb meem tau tsim, xws li WebSockets raws tu qauv lossis kev siv HTTP raws tu qauv dhau QUIC (Quick UDP Internet Connections).
Nyob rau hauv rooj plaub ntawm WebSockets, txawm hais tias nws yog siv los hloov cov ntaub ntawv hauv lub sijhawm tiag tiag los ntawm tus neeg rau zaub mov mus rau tus neeg siv lub vev xaib thiab muab kev sib txuas tsis tu ncua nrog kev sib txuas lus ib txhij, nws tsis yog tsim rau cov khoom siv nrog cov khoom siv suav tsawg. QUIC kuj tsim nyog tau txais kev saib xyuas, txij li cov txheej txheem thauj khoom tshiab muab ntau txoj hauv kev tshiab. Tab sis txij li QUIC tseem tsis tau tsim qauv, nws yog ntxov ntxov los kwv yees nws cov ntawv thov thiab cuam tshuam rau IoT cov kev daws teeb meem. Yog li peb khaws WebSockets thiab QUIC hauv siab nrog lub qhov muag mus rau yav tom ntej, tab sis peb yuav tsis kawm nws kom ntxaws ntxiv rau tam sim no.
Leej twg yog tus cutest nyob rau hauv lub ntiaj teb no: piv cov txheej txheem
Tam sim no cia peb tham txog qhov zoo thiab qhov tsis zoo ntawm cov txheej txheem. Saib tom ntej, cia peb tam sim ua qhov tshwj xeeb tias tsis muaj ib tus thawj coj meej. Txhua txoj cai muaj qee qhov zoo / qhov tsis zoo.
Lub sijhawm teb
Ib qho ntawm cov yam ntxwv tseem ceeb tshaj plaws ntawm kev sib txuas lus raws tu qauv, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv kev sib raug zoo nrog Internet ntawm Yam, yog lub sij hawm teb. Tab sis ntawm cov txheej txheem uas twb muaj lawm, tsis muaj tus yeej paub meej uas ua rau pom qhov tsawg kawg nkaus ntawm latency thaum ua haujlwm hauv cov xwm txheej sib txawv. Tab sis muaj ntau pawg ntawm kev tshawb fawb thiab kev sib piv ntawm cov txheej txheem muaj peev xwm.
Piv txwv li, Kev sib piv ntawm qhov ua tau zoo ntawm HTTP thiab MQTT thaum ua haujlwm nrog IoT pom tias lub sijhawm teb rau kev thov rau MQTT tsawg dua rau HTTP. Thiab thaum twg Lub sijhawm ncig mus ncig (RTT) ntawm MQTT thiab CoAP qhia tias qhov nruab nrab RTT ntawm CoAP yog 20% ββtsawg dua li ntawm MQTT.
Lwm yam nrog RTT rau MQTT thiab CoAP raws tu qauv tau ua nyob rau hauv ob qhov xwm txheej: hauv zos network thiab IoT network. Nws muab tawm tias qhov nruab nrab RTT yog 2-3 zaug siab dua hauv IoT network. MQTT nrog QoS0 pom qhov tshwm sim qis dua piv rau CoAP, thiab MQTT nrog QoS1 pom tias muaj RTT siab dua vim ACKs ntawm daim ntawv thov thiab thauj cov khaubncaws sab nraud povtseg. Rau ntau qib QoS, network latency tsis muaj congestion yog milliseconds rau MQTT, thiab ntau pua microseconds rau CoAP. Txawm li cas los xij, nws tsim nyog nco ntsoov tias thaum ua haujlwm ntawm cov tes hauj lwm tsis tshua muaj kev ntseeg siab, MQTT khiav saum TCP yuav pom qhov sib txawv kiag li.
lub sij hawm teb rau AMQP thiab MQTT raws tu qauv los ntawm kev nce lub payload pom tau hais tias nrog lub teeb load theem latency yuav luag tib yam. Tab sis thaum hloov cov ntaub ntawv loj, MQTT qhia lub sij hawm teb luv dua. hauv ib qho ntxiv CoAP tau muab piv rau HTTP hauv qhov xwm txheej ntawm kev sib txuas lus hauv tshuab-rau-tshuab nrog cov cuab yeej siv rau sab saum toj ntawm lub tsheb uas muaj cov roj sensors, huab cua sensors, qhov chaw sensors (GPS) thiab mobile network interface (GPRS). Lub sijhawm xav tau los xa cov lus CoAP hla lub xov tooj ntawm tes yuav luag peb zaug luv dua li lub sijhawm xav siv HTTP cov lus.
Cov kev tshawb fawb tau ua piv txwv tsis yog ob, tab sis peb txoj cai. Piv txwv li, kev ua tau zoo ntawm IoT raws tu qauv MQTT, DDS thiab CoAP nyob rau hauv daim ntawv thov kev kho mob scenario siv lub network emulator. DDS ua tau zoo tshaj MQTT nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev sim telemetry latency nyob rau hauv ntau yam tsis zoo network tej yam kev mob. UDP-based CoAP ua haujlwm tau zoo rau cov ntawv thov uas xav tau lub sijhawm teb sai, txawm li cas los xij, vim nws yog UDP-raws li, muaj qhov tseem ceeb ntawm cov pob ntawv poob.
Bandwidth
MQTT thiab CoAP hais txog kev ua haujlwm bandwidth tau ua raws li kev suav ntawm tag nrho cov ntaub ntawv xa mus rau ib qho lus. CoAP tau pom muaj kev xa tawm qis dua MQTT thaum xa cov lus me me. Tab sis thaum muab piv cov kev ua tau zoo ntawm cov kev cai raws li qhov sib piv ntawm cov ntaub ntawv muaj txiaj ntsig bytes rau tag nrho cov lej ntawm cov bytes pauv, CoAP tau ua kom zoo dua.
ntawm siv MQTT, DDS (nrog TCP raws li txoj cai thauj khoom) thiab CoAP bandwidth, nws tau pom tias CoAP feem ntau pom qhov sib piv qis dua bandwidth noj, uas tsis tau nce ntxiv nrog cov ntaub ntawv network poob lossis nce network latency, tsis zoo li MQTT thiab DDS, qhov twg muaj nce kev siv bandwidth hauv cov xwm txheej hais. Lwm qhov xwm txheej cuam tshuam nrog ntau lub cuab yeej xa cov ntaub ntawv ib txhij, uas yog ib txwm nyob hauv IoT ib puag ncig. Cov txiaj ntsig tau pom tias kev siv ntau dua nws yog qhov zoo dua los siv CoAP.
Nyob rau hauv lub teeb load, CoAP siv tsawg kawg bandwidth, ua raws li los ntawm MQTT thiab REST HTTP. Txawm li cas los xij, thaum qhov loj ntawm payloads nce, REST HTTP tau txais txiaj ntsig zoo tshaj plaws.
Hwj chim Siab
Qhov teeb meem ntawm kev siv hluav taws xob ib txwm yog qhov tseem ceeb, thiab tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv IoT system. Yog Thaum MQTT thiab HTTP siv hluav taws xob, HTTP siv ntau dua. Thiab CoAP yog ntau dua piv rau MQTT, tso cai rau kev tswj fais fab. Txawm li cas los xij, hauv cov xwm txheej yooj yim, MQTT yog qhov tsim nyog rau kev sib pauv cov ntaub ntawv hauv Is Taws Nem ntawm Tej Yam, tshwj xeeb tshaj yog tias tsis muaj kev txwv fais fab.
Ib qho kev sim uas piv cov peev txheej ntawm AMQP thiab MQTT ntawm lub xov tooj ntawm tes lossis tsis ruaj tsis khov wireless network kuaj pom tias AMQP muaj peev xwm ruaj ntseg dua thaum MQTT muaj zog dua.
Kev ruaj ntseg
Kev ruaj ntseg yog lwm qhov teeb meem tseem ceeb uas tau tsa thaum kawm lub ntsiab lus ntawm Internet ntawm Yam thiab huab / huab xam. Cov txheej txheem kev ruaj ntseg feem ntau yog raws li TLS hauv HTTP, MQTT, AMQP thiab XMPP, lossis DTLS hauv CoAP, thiab txhawb nqa ob qho tib si DDS variants.
TLS thiab DTLS pib nrog cov txheej txheem ntawm kev tsim kev sib txuas lus ntawm cov neeg siv khoom thiab cov neeg rau zaub mov los pauv cov kev txhawb nqa cipher suites thiab cov yuam sij. Ob tog sib tham tau teeb tsa los xyuas kom meej tias kev sib txuas lus ntxiv tshwm sim ntawm qhov chaw ruaj ntseg. Qhov sib txawv ntawm ob qhov lus dag hauv kev hloov kho me me uas tso cai rau UDP-based DTLS ua haujlwm dhau qhov kev sib txuas tsis txaus ntseeg.
ntawm Ntau qhov kev siv sib txawv ntawm TLS thiab DTLS pom tias TLS tau ua haujlwm zoo dua. Kev tawm tsam ntawm DTLS tau ua tiav zoo dua vim nws qhov ua yuam kev.
Txawm li cas los xij, qhov teeb meem loj tshaj plaws nrog cov txheej txheem no yog tias lawv tsis yog tsim los siv rau hauv IoT thiab tsis tau npaj los ua haujlwm hauv huab cua lossis huab. Los ntawm kev sib tuav tes, lawv ntxiv cov tsheb thauj mus los ntxiv nrog rau txhua qhov chaw sib txuas, uas tso cov khoom siv suav nrog. Qhov nruab nrab, muaj qhov nce ntawm 6,5% rau TLS thiab 11% rau DTLS hauv nyiaj siv ua haujlwm piv rau kev sib txuas lus yam tsis muaj txheej txheem kev ruaj ntseg. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv-nplua nuj ib puag ncig, uas yog feem ntau nyob rau theem, qhov no yuav tsis muaj teeb meem, tab sis nyob rau hauv kev sib txuas ntawm IoT thiab pos huab theem, qhov no yuav yog ib qho tseem ceeb txwv.
Yuav xaiv dab tsi? Tsis muaj lus teb meej. MQTT thiab HTTP zoo li yog cov kev cai zoo tshaj plaws raws li lawv tau pom tias muaj kev sib piv ntau dua thiab ruaj khov IoT kev daws teeb meem piv rau lwm cov kev cai.
Cov kev daws teeb meem raws li kev sib txuas lus sib koom ua ke
Kev coj ua ntawm kev daws teeb meem ib leeg muaj ntau qhov tsis zoo. Piv txwv li, ib qho kev cai uas haum rau ib puag ncig kev txwv yuav tsis ua haujlwm hauv lub npe uas muaj kev ruaj ntseg nruj. Nrog rau qhov no hauv siab, peb raug tso tseg yuav luag tag nrho cov kev daws teeb meem ib zaug hauv Fog-to-Cloud ecosystem hauv IoT, tshwj tsis yog MQTT thiab REST HTTP.
REST HTTP raws li ib qho kev daws teeb meem
Muaj ib qho piv txwv zoo ntawm REST HTTP thov thiab cov lus teb cuam tshuam li cas hauv IoT-to-Fog qhov chaw: . Cov tsiaj tau nruab nrog cov khoom siv coj los siv (IoT tus neeg siv khoom, C) thiab tswj hwm ntawm huab xam los ntawm kev ua liaj ua teb ntse (Fog server, S).
Lub taub hau ntawm POST txoj kev qhia cov peev txheej los hloov kho (/ ua liaj ua teb / tsiaj txhu) nrog rau HTTP version thiab cov ntsiab lus hom, uas nyob rau hauv rooj plaub no yog JSON khoom sawv cev rau tsiaj ua liaj ua teb uas lub kaw lus tswj hwm (Dulcinea / nyuj) . Cov lus teb los ntawm tus neeg rau zaub mov qhia tau hais tias qhov kev thov tau ua tiav los ntawm kev xa HTTPS raws li txoj cai 201 (peev txheej tsim). Txoj kev GET yuav tsum qhia tsuas yog cov peev txheej thov hauv URI (piv txwv li, /farm/animals/1), uas xa rov qab JSON sawv cev ntawm tus tsiaj nrog tus ID ntawd los ntawm lub server.
Txoj kev PUT yog siv thaum qee cov ntaub ntawv tshwj xeeb yuav tsum tau hloov kho. Hauv qhov no, cov peev txheej qhia txog URI rau kev hloov pauv thiab tus nqi tam sim no (piv txwv li, qhia tias tus nyuj tab tom taug kev, /farm/animals/1? state=walking). Thaum kawg, DELETE txoj kev siv sib npaug rau GET txoj kev, tab sis tsuas yog tshem tawm cov peev txheej los ntawm kev ua haujlwm.
MQTT raws li ib qho kev daws teeb meem
Cia peb coj tib lub tswv yim ntse, tab sis tsis yog REST HTTP peb siv MQTT raws tu qauv. Ib tus neeg rau zaub mov hauv zos nrog lub tsev qiv ntawv Mosquitto tau teeb tsa ua tus broker. Hauv qhov piv txwv no, lub khoos phis tawj yooj yim (hu ua tus neeg rau zaub mov ua liaj ua teb) Raspberry Pi ua haujlwm raws li tus neeg siv khoom MQTT, tau siv los ntawm kev teeb tsa ntawm Paho MQTT lub tsev qiv ntawv, uas tau ua tiav nrog Mosquitto broker.
Tus neeg siv khoom no sib raug rau IoT abstraction txheej sawv cev rau lub cuab yeej nrog kev paub thiab suav muaj peev xwm. Tus neeg kho kom haum xeeb, ntawm qhov tod tes, sib raug mus rau qib siab dua ntawm kev paub daws teeb meem, sawv cev rau lub pos huab xam ntawm tus cwj pwm los ntawm kev ua haujlwm ntau dua thiab muaj peev xwm khaws cia.
Hauv kev npaj ua liaj ua teb ntse, Raspberry Pi txuas mus rau lub ntsuas ntsuas ntsuas, GPS, thiab ntsuas ntsuas kub thiab tshaj tawm cov ntaub ntawv los ntawm cov sensors mus rau qhov pos huab. Raws li koj paub, MQTT kho cov ntsiab lus raws li hierarchy. Ib tus neeg tshaj tawm MQTT tuaj yeem tshaj tawm cov lus rau cov ncauj lus tshwj xeeb. Hauv peb rooj plaub muaj peb ntawm lawv. Rau ib lub sensor uas ntsuas qhov kub ntawm cov tsiaj txhu, tus neeg siv khoom xaiv lub ntsiab lus (animalfarm/shed/temperature). Rau cov sensors uas ntsuas GPS qhov chaw thiab tsiaj txav los ntawm lub accelerometer, tus neeg siv yuav tshaj tawm cov hloov tshiab rau (animalfarm/animal/GPS) thiab (animalfarm/animal/movement).
Cov ntaub ntawv no yuav raug xa mus rau tus broker, leej twg tuaj yeem khaws nws ib ntus hauv cov ntaub ntawv hauv zos yog tias lwm tus neeg txaus siab tuaj yeem tuaj tom qab.
Ntxiv rau cov neeg rau zaub mov hauv zos, uas ua raws li MQTT broker hauv huab cua thiab uas Raspberry Pis, ua raws li MQTT cov neeg siv khoom, xa cov ntaub ntawv sensor, tej zaum yuav muaj lwm tus MQTT broker ntawm huab cua. Hauv qhov no, cov ntaub ntawv xa mus rau tus broker hauv zos tuaj yeem khaws cia ib ntus hauv cov ntaub ntawv hauv zos thiab / lossis xa mus rau huab. Cov huab MQTT tus broker hauv qhov xwm txheej no yog siv los koom nrog tag nrho cov ntaub ntawv nrog huab MQTT tus broker. Nrog rau cov qauv no, tus neeg siv daim ntawv thov mobile tuaj yeem sau npe rau ob tus broker.
Yog tias kev sib txuas rau ib qho ntawm cov brokers (piv txwv li, huab) tsis ua haujlwm, tus neeg siv kawg yuav tau txais cov ntaub ntawv los ntawm lwm tus (fog). Qhov no yog ib tug yam ntxwv feature ntawm ua ke pos huab thiab huab xam systems. Los ntawm lub neej ntawd, lub mobile app tuaj yeem teeb tsa los txuas rau huab MQTT tus broker ua ntej, thiab yog tias ua tsis tau, txuas mus rau huab MQTT tus broker. Cov tshuaj no tsuas yog ib qho ntawm ntau hauv IoT-F2C systems.
Multi-protocol daws
Ib txoj kev daws teeb meem ib leeg yog nrov vim lawv siv tau yooj yim dua. Tab sis nws yog qhov tseeb tias hauv IoT-F2C systems nws ua rau kev nkag siab los ua ke cov txheej txheem sib txawv. Lub tswv yim yog tias cov txheej txheem sib txawv tuaj yeem ua haujlwm ntawm ntau qib. Siv, piv txwv li, peb qhov kev xav tsis thoob: txheej txheej ntawm IoT, huab cua thiab huab xam. Cov cuab yeej ntawm qib IoT feem ntau suav hais tias txwv. Rau qhov kev xam pom no, cia peb xav txog IoT tiers raws li qhov kev txwv tshaj plaws, huab qhov tsawg kawg nkaus, thiab huab xam ua "qhov chaw hauv nruab nrab." Nws hloov tawm tom qab ntawd ntawm IoT thiab pos huab abstractions, cov kev daws teeb meem tam sim no suav nrog MQTT, CoAP thiab XMPP. Ntawm huab cua thiab huab, ntawm qhov tod tes, AMQP yog ib qho ntawm cov txheej txheem tseem ceeb siv, nrog rau REST HTTP, uas vim nws qhov yooj yim kuj siv ntawm IoT thiab huab txheej.
Qhov teeb meem tseem ceeb ntawm no yog kev sib cuam tshuam ntawm cov txheej txheem thiab qhov yooj yim ntawm kev xa cov lus los ntawm ib txoj cai mus rau lwm qhov. Qhov zoo tshaj plaws, yav tom ntej, kev tsim vaj tsev ntawm Internet ntawm Yam system nrog huab thiab huab huab yuav muaj kev ywj pheej ntawm kev sib txuas lus raws tu qauv siv thiab yuav ua kom muaj kev sib raug zoo ntawm cov txheej txheem sib txawv.
Txij li qhov no tsis yog qhov teeb meem tam sim no, nws ua rau kev nkag siab los ua ke cov txheej txheem uas tsis muaj qhov sib txawv tseem ceeb. Txog rau qhov kawg no, ib qho kev daws teeb meem yog raws li kev sib xyaw ua ke ntawm ob txoj cai uas ua raws li tib lub tsev tsim qauv, REST HTTP thiab CoAP. Lwm qhov kev daws teeb meem yog los ntawm kev sib xyaw ntawm ob txoj cai uas muaj kev sib txuas lus-subscribe, MQTT thiab AMQP. Siv cov ntsiab lus zoo sib xws (ob qho tib si MQTT thiab AMQP siv cov brokers, CoAP thiab HTTP siv REST) ββββua rau cov kev sib txuas no yooj yim dua los siv thiab yuav tsum muaj kev sib koom ua ke tsawg dua.
Daim duab (a) qhia ob qhov kev thov teb raws li tus qauv, HTTP thiab CoAP, thiab lawv qhov kev tso kawm tau hauv kev daws teeb meem IoT-F2C. Txij li HTTP yog ib qho ntawm cov neeg paub zoo tshaj plaws thiab tau txais kev cai lij choj nyob rau niaj hnub tes hauj lwm, nws tsis zoo li tias nws yuav raug hloov tag nrho los ntawm lwm cov kev xa xov. Ntawm cov nodes sawv cev rau cov cuab yeej muaj zog uas zaum ntawm huab thiab huab cua, REST HTTP yog qhov kev daws teeb meem ntse.
Ntawm qhov tod tes, rau cov khoom siv uas muaj kev siv nyiaj tsawg uas sib txuas lus ntawm Fog thiab IoT cov khaubncaws sab nraud povtseg, nws yog qhov zoo dua los siv CoAP. Ib qho txiaj ntsig loj ntawm CoAP yog qhov ua tau zoo nrog HTTP, vim tias ob qho tib si raws tu qauv yog raws li REST cov qauv.
Daim duab (b) qhia ob qhov kev tshaj tawm-sau npe sib txuas lus qauv hauv tib qhov xwm txheej, suav nrog MQTT thiab AMQP. Txawm hais tias ob qho tib si kev cai tuaj yeem siv rau kev sib txuas lus ntawm cov nodes ntawm txhua txheej abstraction, lawv txoj hauj lwm yuav tsum tau txiav txim siab raws li kev ua tau zoo. MQTT tau tsim los ua cov txheej txheem sib sib zog nqus rau cov khoom siv nrog cov kev siv suav tsawg, yog li nws tuaj yeem siv rau kev sib txuas lus IoT-Fog. AMQP yog qhov tsim nyog rau cov cuab yeej muaj zog dua, uas yuav ua rau nws zoo nyob nruab nrab ntawm huab cua thiab huab cua. Hloov chaw ntawm MQTT, XMPP raws tu qauv tuaj yeem siv hauv IoT vim nws suav tias yog qhov hnyav. Tab sis nws tsis yog siv dav hauv cov xwm txheej zoo li no.
tshawb pom
Nws tsis zoo li tias ib qho ntawm cov txheej txheem sib tham yuav txaus los npog tag nrho cov kev sib txuas lus hauv ib qho system, los ntawm cov khoom siv nrog cov kev siv nyiaj tsawg rau huab servers. Txoj kev tshawb nrhiav pom tias ob qhov kev xaiv zoo tshaj plaws uas cov neeg tsim khoom siv feem ntau yog MQTT thiab RESTful HTTP. Ob txoj cai no tsis yog tsuas yog cov neeg paub tab thiab ruaj khov, tab sis kuj suav nrog ntau cov ntaub ntawv zoo thiab kev ua tiav thiab cov peev txheej hauv online.
Vim nws txoj kev ruaj ntseg thiab kev teeb tsa yooj yim, MQTT yog cov txheej txheem uas tau ua pov thawj nws qhov kev ua tau zoo tshaj lub sijhawm thaum siv nyob rau theem IoT nrog cov khoom siv tsawg. Nyob rau hauv qhov chaw ntawm lub kaw lus uas txwv kev sib txuas lus thiab roj teeb siv tsis yog ib qho teeb meem, xws li qee qhov chaw huab cua thiab huab cua feem ntau, RESTful HTTP yog qhov kev xaiv yooj yim. CoAP kuj tseem yuav tsum raug coj mus rau hauv tus account raws li nws tseem tab tom hloov zuj zus raws li IoT cov qauv kev xa xov thiab nws zoo li nws yuav mus txog qib kev ruaj ntseg thiab kev loj hlob zoo ib yam li MQTT thiab HTTP yav tom ntej. Tab sis tus qauv tam sim no hloov zuj zus, uas los nrog cov teeb meem luv luv ntawm kev sib raug zoo.
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