ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃបណ្តាញ និងពិធីសារផ្ញើសារសម្រាប់ IoT

សួស្តី Khabrovites! អ្នកអភិវឌ្ឍន៍ IoT វគ្គសិក្សាអនឡាញដំបូងគេរបស់រុស្ស៊ី ចាប់ផ្តើមនៅក្នុង OTUS ក្នុងខែតុលា។ ការចុះឈ្មោះចូលរៀនសម្រាប់វគ្គសិក្សាគឺត្រូវបានបើកនៅពេលនេះ ទាក់ទងនឹងការដែលយើងបន្តចែករំលែកសម្ភារៈមានប្រយោជន៍ជាមួយអ្នក។

Internet of Things (IoT, Internet of Things) នឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើកំពូលនៃហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញដែលមានស្រាប់ បច្ចេកវិទ្យា និងពិធីការដែលប្រើប្រាស់នៅក្នុងផ្ទះ/ការិយាល័យ និងអ៊ីនធឺណិត ហើយនឹងផ្តល់ជូនជាច្រើនទៀត។

គោលបំណងនៃការណែនាំនេះគឺដើម្បីផ្តល់នូវទិដ្ឋភាពសង្ខេបនៃបណ្តាញ និងពិធីការកម្មវិធីសម្រាប់ IoT ។

ចំណាំ។ អ្នកត្រូវតែមានចំណេះដឹង មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបច្ចេកវិទ្យាបណ្តាញ.

បណ្តាញ IoT

IoT នឹងដំណើរការលើបណ្តាញ TCP/IP ដែលមានស្រាប់។

TCP/IP ប្រើគំរូបួនស្រទាប់ដែលមានពិធីការជាក់លាក់នៅស្រទាប់នីមួយៗ។ សង់​ទី​ម៉ែ​ត។ ការយល់ដឹងអំពីគំរូស្រទាប់ TCP/IP 4 (យើងយល់ពីគំរូបួនស្រទាប់នៃ TCP / IP) ។

ដ្យាក្រាមខាងក្រោមបង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃពិធីការដែលកំពុងប្រើប្រាស់នាពេលបច្ចុប្បន្ន និងអ្នកដែលទំនងជាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ IoT ។

កំណត់ចំណាំគំនូសតាង៖

1. ទំហំពុម្ពអក្សរបង្ហាញពីប្រជាប្រិយភាពនៃពិធីការ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅខាងឆ្វេង IPv4 មានទំហំធំជាង ដោយសារវាកាន់តែពេញនិយមនៅលើអ៊ីនធឺណិតទំនើប។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមានទំហំតូចជាងនៅខាងស្តាំ ដោយសារ IPv6 ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកាន់តែពេញនិយមនៅក្នុង IoT ។

2. មិនមែនពិធីការទាំងអស់ត្រូវបានបង្ហាញទេ។

3. ការផ្លាស់ប្តូរភាគច្រើនគឺនៅឆានែល (កម្រិត 1 និង 2) និងកម្រិតកម្មវិធី (កម្រិត 4) ។

4. បណ្តាញ និងស្រទាប់ដឹកជញ្ជូនទំនងជានៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

ភ្ជាប់ពិធីការស្រទាប់

នៅកម្រិតតំណទិន្នន័យ (Data Link) អ្នកត្រូវភ្ជាប់ឧបករណ៍ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក។ ពួកវាអាចមានភាពស្និទ្ធស្នាលទាំងពីរ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងបណ្តាញក្នុងស្រុក (បណ្តាញក្នុងតំបន់) និងនៅចម្ងាយឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក៖ នៅក្នុងទីក្រុង (បណ្តាញតំបន់ទីប្រជុំជន) និងបណ្តាញសកល (បណ្តាញតំបន់ធំទូលាយ)។

បច្ចុប្បន្ន នៅកម្រិតនេះ បណ្តាញផ្ទះ និងការិយាល័យ (LANs) ប្រើអ៊ីសឺរណិត និងវ៉ាយហ្វាយ ហើយទូរសព្ទចល័ត (WAN) ប្រើ 3G/4G ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍ IoT ជាច្រើនមានថាមពលទាប ដូចជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ហើយត្រូវបានបំពាក់ដោយថ្មតែប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ អ៊ីសឺរណិតមិនសមស្របទេ ប៉ុន្តែ Wi-Fi ដែលមានថាមពលទាប និងប៊្លូធូសដែលមានថាមពលទាបអាចប្រើបាន។

ខណៈពេលដែលបច្ចេកវិទ្យាឥតខ្សែដែលមានស្រាប់ (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) នឹងបន្តប្រើដើម្បីភ្ជាប់ឧបករណ៍ទាំងនេះ វាក៏មានតម្លៃក្នុងការសម្លឹងមើលបច្ចេកវិទ្យាថ្មីដែលត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធី IoT ដែលទំនងជានឹងកើនឡើងនៅក្នុងប្រជាប្រិយភាព។

ក្នុងចំណោមពួកគេមាន:

• BLE - ប៊្លូធូសថាមពលទាប

• LoRaWAN - ជួរវែង WAN

• SigFox

• បណ្តាញ LTE-M

ពួកគេត្រូវបានពិពណ៌នាលម្អិតបន្ថែមទៀតនៅក្នុងអត្ថបទ។ ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃបច្ចេកវិទ្យាឥតខ្សែ IOT (ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃបច្ចេកវិទ្យា IoT ឥតខ្សែ) ។

ស្រទាប់បណ្តាញ

នៅស្រទាប់បណ្តាញ (បណ្តាញ) ពិធីការនឹងគ្របដណ្តប់ក្នុងរយៈពេលវែង IPv6. វាមិនទំនងថា IPv4 នឹងត្រូវប្រើនោះទេ ប៉ុន្តែវាអាចដើរតួក្នុងដំណាក់កាលដំបូង។ ឧបករណ៍ IoT ក្នុងផ្ទះភាគច្រើន ដូចជាអំពូលភ្លើងឆ្លាតវៃ បច្ចុប្បន្នប្រើ IPv4 ។

ស្រទាប់ដឹកជញ្ជូន 

នៅស្រទាប់ដឹកជញ្ជូន (ដឹកជញ្ជូន) អ៊ីនធឺណិត និងបណ្តាញត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយ TCP ។ វាត្រូវបានប្រើទាំង HTTP និងពិធីការអ៊ីនធឺណិតដ៏ពេញនិយមផ្សេងទៀត (SMTP, POP3, IMAP4 ។ល។)។

MQTT ដែលខ្ញុំរំពឹងថានឹងក្លាយជាពិធីការស្រទាប់កម្មវិធីសំខាន់មួយសម្រាប់ការផ្ញើសារ បច្ចុប្បន្នប្រើ TCP ។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលអនាគត ដោយសារតម្លៃទាប ខ្ញុំរំពឹងថា UDP នឹងកាន់តែមានប្រជាប្រិយភាពសម្រាប់ IoT ។ ប្រហែលជារីករាលដាលជាង MQTT-SNដែលកំពុងដំណើរការលើ UDP ។ សូមមើលអត្ថបទប្រៀបធៀប TCP ទល់នឹង UDP .

ស្រទាប់កម្មវិធី និងពិធីការផ្ញើសារ

លក្ខណៈសំខាន់ៗសម្រាប់ពិធីការ IoT៖

• ល្បឿន - បរិមាណទិន្នន័យដែលបានផ្ទេរក្នុងមួយវិនាទី។

• Latency គឺជាពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីផ្ញើសារ។

• ការ​ប្រើប្រាស់​ថាមពល។

• សន្តិសុខ។

• ភាពអាចរកបាននៃកម្មវិធី។

បច្ចុប្បន្ន ពិធីការសំខាន់ពីរត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងសកម្មនៅកម្រិតនេះ៖ HTTP និង MQTT ។

HTTP ប្រហែល​ជា​ពិធីការ​ល្បី​បំផុត​នៃ​កម្រិត​នេះ​ដែល​ស្ថិត​ក្រោម​គេហទំព័រ (WWW)។ វានឹងបន្តមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ IoT ព្រោះវាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ REST API ដែលជាយន្តការចម្បងសម្រាប់អន្តរកម្មរវាងកម្មវិធី និងសេវាកម្មគេហទំព័រ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែតម្លៃខ្ពស់ HTTP ទំនងជាមិនក្លាយជាពិធីការ IoT ដ៏សំខាន់នោះទេ ទោះបីជាវានឹងនៅតែត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅលើអ៊ីនធឺណិតក៏ដោយ។

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) បានក្លាយជាពិធីការផ្ញើសារដ៏សំខាន់នៅក្នុង IoT ដោយសារតែពន្លឺ និងភាពងាយស្រួលនៃការប្រើប្រាស់របស់វា។ សូមមើលអត្ថបទ ការណែនាំអំពី MQTT សម្រាប់អ្នកចាប់ផ្តើមដំបូង (ការណែនាំអំពី MQTT សម្រាប់អ្នកចាប់ផ្តើមដំបូង) ។

ការប្រៀបធៀប HTTP និង MQTT សម្រាប់ IoT

MQTT កំពុងក្លាយជាស្តង់ដារជាក់ស្តែងសម្រាប់កម្មវិធី IoT យ៉ាងឆាប់រហ័ស។ នេះគឺដោយសារតែពន្លឺ និងល្បឿនរបស់វាបើប្រៀបធៀបទៅនឹង HTTP និងការពិតដែលថាវាគឺជាពិធីការមួយទៅច្រើន ជាជាងមួយទៅមួយ (HTTP)។

កម្មវិធីបណ្ដាញទំនើបជាច្រើននឹងរីករាយប្រើ MQTT ជំនួសឱ្យ HTTP ប្រសិនបើវាមាននៅពេលនៃការអភិវឌ្ឍន៍របស់ពួកគេ។

ឧទាហរណ៍ដ៏ល្អមួយគឺការផ្ញើព័ត៌មានទៅកាន់អតិថិជនជាច្រើន ដូចជាការមកដល់ និងការចាកចេញរបស់រថភ្លើង/ឡានក្រុង/យន្តហោះ។ ក្នុង​សេណារីយ៉ូ​នេះ ពិធីការ​មួយ​ទៅ​មួយ​ដូច​ជា HTTP មាន​បន្ទុក​ច្រើន ហើយ​ផ្ទុក​ច្រើន​លើ​ម៉ាស៊ីន​បម្រើ​បណ្ដាញ។ ការធ្វើមាត្រដ្ឋានម៉ាស៊ីនមេគេហទំព័រទាំងនេះអាចជាការពិបាក។ ជាមួយ MQTT អតិថិជនភ្ជាប់ទៅឈ្មួញកណ្តាល ដែលអាចត្រូវបានបន្ថែមយ៉ាងងាយស្រួលសម្រាប់តុល្យភាពបន្ទុក។ មើលវីដេអូបង្រៀនអំពីវា។ ផ្សព្វផ្សាយទិន្នន័យ HTML ឡើងវិញនៅលើ MQTT (ឧទាហរណ៍ការមកដល់នៃជើងហោះហើរ) និងអត្ថបទ MQTT ទល់នឹង HTTP សម្រាប់ IOT.

ពិធីការផ្ញើសារផ្សេងទៀត។

HTTP មិនត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់កម្មវិធី IoT ទេ ប៉ុន្តែដូចដែលបានរៀបរាប់ វានឹងត្រូវបានប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ពេលខ្លះ ដោយសារតែការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុង ការ API.

ស្ទើរតែគ្រប់វេទិកា IoT គាំទ្រទាំង HTTP និង MQTT ។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានពិធីការផ្សេងទៀតដែលមានតម្លៃពិចារណា។

ពិធីការ

• ម៉ាចធីធី។ - (សារ​ជា​ជួរ​ការ​ដឹក​ជញ្ជូន Telemetry). ប្រើ TCP/IP ។ គំរូបោះពុម្ពផ្សាយ-ជាវតម្រូវឱ្យឈ្មួញកណ្តាលសារ។

• អេអឹមខេភី - (ពិធីការជួរនៃសារកម្រិតខ្ពស់)។ ប្រើ TCP/IP ។ Publisher-Subscriber និង Point-to-Point Models។

• COAP - (ពិធីសារ​ការ​ដាក់​កំហិត)។ ប្រើ UDP ។ រចនាជាពិសេសសម្រាប់ IoT ប្រើគំរូឆ្លើយតបសំណើដូចនៅក្នុង HTTP ។ RFC 7252.

• DDS - (សេវាចែកចាយទិន្នន័យ) 

ក្នុង​នេះ អត្ថបទ ពិធីការចម្បង និងកម្មវិធីរបស់ពួកគេត្រូវបានពិចារណា។ ការសន្និដ្ឋាននៃអត្ថបទនេះគឺថា IoT នឹងប្រើសំណុំនៃពិធីការ អាស្រ័យលើការប្រើប្រាស់ដែលមានបំណង។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការរំលឹកឡើងវិញ នៅដើមឆ្នាំនៃអ៊ិនធឺណិត ពិធីការ HTTP ដែលនឹងក្លាយទៅជាលេចធ្លោគឺគ្រាន់តែជាពិធីការមួយក្នុងចំណោមពិធីការជាច្រើន។

ទោះបីជា HTTP មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងសម្រាប់ការផ្ទេរឯកសារ និងអ៊ីមែលក៏ដោយ សព្វថ្ងៃនេះវាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ទាំងពីរ។

ខ្ញុំរំពឹងថារឿងដដែលនេះកើតឡើងជាមួយពិធីសារផ្ញើសារនៅក្នុង IoT៖ សេវាកម្មភាគច្រើននឹងប្រើពិធីការលេចធ្លោមួយ។

ខាងក្រោមនេះគឺជាតារាង Google Trends ដែលបង្ហាញពីរបៀបដែលប្រជាប្រិយភាពរបស់ MQTT, COAP និង AMQP បានផ្លាស់ប្តូរក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ។

ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃ Google Trends 

ការគាំទ្រពិធីសារតាមវេទិកា

• Microsoft Azure - MQTT, AMQP, HTTP និង HTTPS

• AWS - MQTT, HTTPS, MQTT លើបណ្តាញរន្ធ

• ក្រុមហ៊ុន IBM Bluemix - MQTT, HTTPS, MQTT

• ធីងវ័រ - MQTT, HTTPS, MQTT, AMQP

សង្ខេប

ការផ្លាស់ប្តូរភាគច្រើនគឺនៅឆានែល (កម្រិត 1 និង 2) និងកម្រិតកម្មវិធី (កម្រិត 4) ។

បណ្តាញ និងស្រទាប់ដឹកជញ្ជូនទំនងជានៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

នៅស្រទាប់កម្មវិធី សមាសធាតុ IoT នឹងប្រើពិធីការផ្ញើសារ។ ខណៈពេលដែលយើងនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលដំបូងក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ IoT វាទំនងជាថាពិធីសារផ្ញើសារមួយ ឬប្រហែលជាពីរនឹងលេចធ្លោ។

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ MQTT បានក្លាយជាការពេញនិយមបំផុត ហើយវាគឺនៅលើវាដែលឥឡូវនេះខ្ញុំកំពុងផ្តោតលើគេហទំព័រនេះ។

HTTP ក៏នឹងបន្តប្រើប្រាស់ផងដែរ ដោយសារវាត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អនៅក្នុងវេទិកា IoT ដែលមានស្រាប់។

អស់ហើយ។ យើងសូមអញ្ជើញអ្នកឱ្យចុះឈ្មោះសម្រាប់មេរៀនសាកល្បងដោយឥតគិតថ្លៃលើប្រធានបទ "Chatbot សម្រាប់ពាក្យបញ្ជារហ័សទៅកាន់ឧបករណ៍".

អាន​បន្ថែម:

• ហេតុអ្វីបានជាប្រព័ន្ធ IoT អ្នកប្រើប្រាស់អសន្តិសុខ ឥឡូវនេះជាបញ្ហាអាជីវកម្មដ៏ធំមួយ

ប្រភព: www.habr.com