Apèsi sou Pwotokòl Rezo ak Mesaj pou IoT

Bonjou, Khabrovites! Premye pwomotè IoT kou sou entènèt Larisi a lanse nan OTUS nan mwa Oktòb. Enskripsyon pou kou a louvri kounye a, an koneksyon avèk sa nou kontinye pataje materyèl itil avèk ou.

Entènèt bagay sa yo (IoT, Entènèt bagay sa yo) pral bati sou tèt enfrastrikti rezo ki egziste deja, teknoloji ak pwotokòl yo itilize kounye a nan kay/biwo ak entènèt la, epi li pral ofri anpil plis.

Objektif gid sa a se bay yon ti apèsi sou rezo ak pwotokòl aplikasyon pou IoT.

Remak. Ou dwe gen konesans baz teknoloji rezo yo.

rezo IoT

IoT pral kouri sou rezo TCP/IP ki egziste deja.

TCP/IP itilize yon modèl kat kouch ak pwotokòl espesifik nan chak kouch. Cm. konprann modèl TCP/IP 4 kouch (nou konprann modèl kat-kouch TCP / IP).

Dyagram ki anba a montre yon konparezon pwotokòl yo itilize kounye a ak pwotokòl ki gen plis chans pou yo itilize pou IoT.

Nòt tablo:

1. Gwosè font la endike popilarite pwotokòl la. Pou egzanp, sou bò gòch la, IPv4 se pi gwo, paske li se pi plis popilè sou entènèt la modèn. Sepandan, li pi piti sou bò dwat la kòm IPv6 espere pi popilè nan IoT.

2. Se pa tout pwotokòl yo montre.

3. Pifò nan tout chanjman yo nan chanèl la (nivo 1 ak 2) ak nivo aplikasyon (nivo 4).

4. Rezo a ak kouch transpò yo gen chans rive nan rete san chanjman.

Pwotokòl kouch lyen

Nan nivo lyen done (Done Link), ou bezwen konekte aparèy youn ak lòt. Yo ka tou de fèmen, pou egzanp, nan rezo lokal (rezo lokal) ak nan yon distans gwo youn ak lòt: nan vil (rezo zòn metwopoliten) ak rezo mondyal (rezo zòn lajè).

Kounye a, nan nivo sa a, rezo lakay ak biwo (LAN) itilize Ethernet ak Wi-Fi, ak mobil (WAN) itilize 3G / 4G. Sepandan, anpil aparèy IoT yo ba pouvwa, tankou detèktè, epi yo sèlman mache ak pil. Nan ka sa yo, Ethernet pa apwopriye, men yo ka itilize Wi-Fi ki gen pisans ak Bluetooth ki ba.

Pandan ke teknoloji san fil ki egziste deja (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) ap kontinye itilize pou konekte aparèy sa yo, li vo tou gade nan nouvo teknoloji ki fèt espesyalman pou aplikasyon IoT ki gen anpil chans pou grandi nan popilarite.

Pami yo se:

• BLE - Bluetooth Low Energy

• LoRaWAN la vle di WAN Long Range

• SigFox

• LTE-M

Yo dekri an plis detay nan atik la. Yon apèsi sou teknoloji san fil IOT (apèsi sou teknoloji IoT san fil).

kouch rezo

Nan kouch rezo a (Rezo), pwotokòl la pral domine nan kouri nan longè IPv6. Li fasil pou itilize IPv4, men li ka jwe yon wòl nan premye etap yo. Pifò aparèy IoT lakay yo, tankou anpoul entelijan, kounye a itilize IPv4.

kouch transpò 

Nan kouch transpò a (Transpò), entènèt la ak entènèt la domine pa TCP. Li itilize nan tou de HTTP ak anpil lòt pwotokòl entènèt popilè (SMTP, POP3, IMAP4, elatriye).

MQTT, ki mwen espere vin youn nan prensipal pwotokòl kouch aplikasyon pou messagerie, kounye a itilize TCP.

Sepandan, nan lavni an, akòz pi ba sou tèt yo, mwen espere UDP vin pi popilè pou IoT. Pwobableman plis gaye MQTT-SN, kouri sou UDP. Gade atik konparezon TCP vs UDP .

Kouch aplikasyon ak pwotokòl messagerie

Karakteristik enpòtan pou pwotokòl IoT:

• Vitès - kantite done transfere pou chak segonn.

• Latansi se tan li pran pou voye yon mesaj.

• Konsomasyon pouvwa.

• Sekirite.

• Disponibilite lojisyèl.

Kounye a, de pwotokòl prensipal yo aktivman itilize nan nivo sa a: HTTP ak MQTT.

HTTP se pwobableman pwotokòl ki pi byen koni nan nivo sa a ki kache entènèt la (WWW). Li pral kontinye enpòtan pou IoT, kòm li se itilize pou REST API a - mekanis prensipal la pou entèraksyon ant aplikasyon entènèt ak sèvis yo. Sepandan, akòz gwo tèt, HTTP pa gen anpil chans pou vin pwotokòl prensipal IoT, byenke li pral toujou lajman itilize sou entènèt la.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) te vin pwotokòl mesaj prensipal nan IoT akòz légèreté li yo ak fasilite pou itilize. Gade atik la Entwodiksyon nan MQTT pou débutan (Entwodiksyon nan MQTT pou débutan).

Konparezon HTTP ak MQTT pou IoT

MQTT ap vin rapidman estanda defakto pou aplikasyon IoT. Sa a se akòz légèreté li yo ak vitès konpare ak HTTP ak lefèt ke li se yon pwotokòl youn-a-anpil olye ke yon sèl-a-yon sèl (HTTP).

Anpil aplikasyon entènèt modèn ta kontan itilize MQTT olye de HTTP si li te disponib nan moman devlopman yo.

Yon bon egzanp se voye enfòmasyon bay plizyè kliyan, tankou arive ak depa nan tren/otobis/avyon. Nan senaryo sa a, yon pwotokòl youn-a-yon tankou HTTP gen anpil sou tèt epi li mete anpil chaj sou sèvè entènèt. Echèl serveurs entènèt sa yo ka difisil. Avèk MQTT, kliyan konekte ak yon koutye, ki ka fasilman ajoute pou balanse chaj. Gade leson patikilye videyo sou li Repibliye done HTML sou MQTT (Egzanp arive vòl) ak atik MQTT vs HTTP pou IOT.

Lòt pwotokòl messagerie

HTTP pa te fèt pou aplikasyon IoT, men kòm mansyone, li pral lajman itilize pou kèk tan akòz itilizasyon toupatou nan API.

Prèske tout platfòm IoT sipòte tou de HTTP ak MQTT.

Sepandan, gen lòt pwotokòl ki vo konsidere.

Pwotokòl

• MQTT - (Message Queuing Telemetry Transport). Itilize TCP/IP. Modèl pibliye-abònman an mande pou yon koutye mesaj.

• AMQP - (Advanced Message Queuing Protocol). Itilize TCP/IP. Modèl Editè-Abònen ak Point-to-Point.

• COAP - (Kontrain Aplikasyon Pwotokòl). Itilize UDP. Ki fèt espesyalman pou IoT, sèvi ak modèl demann-repons tankou nan HTTP. RFC 7252.

• DDS - (Sèvis Distribisyon Done) 

Nan sa Atik yo konsidere pwotokòl prensipal yo ak aplikasyon yo. Konklizyon atik sa a se ke IoT a pral sèvi ak yon seri pwotokòl, tou depann de itilizasyon yo gen entansyon.

Sepandan, nan retrospective, nan premye ane yo nan entènèt la, pwotokòl HTTP ki ta vin dominan te jis youn nan anpil pwotokòl.

Malgre ke HTTP pa t 'orijinèlman vin ansent pou transfè fichye ak imèl, jodi a li se itilize pou tou de.

Mwen espere menm bagay la rive ak pwotokòl messagerie nan IoT: pifò sèvis yo pral sèvi ak yon sèl pwotokòl dominan.

Anba a se tablo Google Trends ki montre kijan popilarite MQTT, COAP ak AMQP te chanje pandan kèk ane ki sot pase yo.

Apèsi sou Google Trends 

Pwotokòl sipò pa platfòm

• Microsoft Azure - MQTT, AMQP, HTTP ak HTTPS

• AWS - MQTT, HTTPS, MQTT sou websockets

• IBM Bluemix - MQTT,HTTPS,MQTT

• Thingworx — MQTT, HTTPS, MQTT, AMQP

Rezime

Pifò nan tout chanjman yo nan chanèl la (nivo 1 ak 2) ak nivo aplikasyon (nivo 4).

Rezo a ak kouch transpò yo gen chans rive nan rete san chanjman.

Nan kouch aplikasyon an, eleman IoT pral sèvi ak pwotokòl messagerie. Pandan ke nou toujou nan yon etap bonè nan devlopman IoT, li posib ke youn oswa petèt de pwotokòl messagerie pral kanpe deyò.

Pandan kèk ane ki sot pase yo, MQTT te vin pi popilè a, epi se sou li ke mwen kounye a konsantre sou sit sa a.

HTTP ap kontinye itilize tou paske li deja byen bati nan platfòm IoT ki egziste deja.

Se tout. Nou envite w enskri pou yon leson Demo gratis sou sijè a "Chatbot pou kòmandman rapid sou aparèy la".

Li piplis:

• Poukisa sistèm IoT pou konsomatè ensekirite yo kounye a se yon gwo pwoblèm biznis

Sous: www.habr.com