ProHoster > Blog > Administratioun > Iwwersiicht iwwer Netzwierker a Messagerie Protokoller fir IoT

Iwwersiicht iwwer Netzwierker a Messagerie Protokoller fir IoT

Moien, Khabrovites! Russland éischten Online Cours IoT Entwéckler fänkt am OTUS am Oktober un. Aschreiwung fir de Cours ass elo op, an dofir deele mir weider nëtzlech Material mat Iech.

Iwwersiicht iwwer Netzwierker a Messagerie Protokoller fir IoT

D'Internet vun de Saachen (IoT) wäert op existéierend Netzwierkinfrastruktur, Technologien a Protokoller opbauen, déi aktuell an Haiser / Büroen an am Internet benotzt ginn, a bitt vill méi.

Den Zweck vun dësem Guide ass e kuerzen Iwwerbléck iwwer Netzwierker an Uwendungsprotokoller fir IoT ze bidden.

Note. Dir musst Wëssen hunn Basis vun Netzwierktechnologien.

IoT Netzwierker

IoT funktionnéiert op existent TCP / IP Netzwierker.

TCP / IP benotzt e véier-Schicht Modell mat spezifesche Protokoller op all Layer. Cm. den TCP / IP 4 Layer Modell ze verstoen (mir verstinn de véier-Layer TCP / IP Modell).

D'Diagramm hei drënner weist e Verglach vun de Protokoller déi momentan benotzt ginn an déi am meeschte wahrscheinlech fir IoT benotzt ginn.

Iwwersiicht iwwer Netzwierker a Messagerie Protokoller fir IoT

Notizen op der Grafik:

  1. D'Schrëftgréisst reflektéiert d'Popularitéit vum Protokoll. Zum Beispill, op der lénker Säit gëtt et méi IPv4, well et vill méi populär ass am modernen Internet. Wéi och ëmmer, et ass méi kleng op der rietser Säit well IPv6 gëtt erwaart méi populär am IoT ze ginn.

  2. Net all Protokoller ginn ugewisen.

  3. Déi meescht Ännerungen sinn um Kanal (Niveau 1 an 2) an Applikatiounsniveauen (Niveau 4).

  4. D'Netz- an Transportschichten wäerte wahrscheinlech onverännert bleiwen.

Link Layer Protokoller

An der Data Link Layer musst Dir Apparater matenee verbannen. Si kënnen entweder an der Géigend sinn, zum Beispill, a lokalen Netzwierker, oder op enger grousser Distanz vuneneen: a Metropolnetznetzwierker a breetflächennetzwierker.

De Moment, op dësem Niveau, benotzen Heem- a Büronetzwierker (LAN) Ethernet a Wi-Fi, a mobil Netzwierker (WAN) benotzen 3G / 4G. Wéi och ëmmer, vill IoT-Geräter si Low-Power, sou wéi Sensoren, a ginn nëmme vu Batterien ugedriwwen. An dëse Fäll ass Ethernet net gëeegent, awer niddereg ugedriwwen Wi-Fi an niddereg ugedriwwen Bluetooth kënne benotzt ginn.

Wärend existent drahtlose Technologien (Wi-Fi, Bluetooth, 3G / 4G) nach ëmmer benotzt gi fir dës Geräter ze verbannen, ass et och derwäert ze kucken op nei Technologien speziell fir IoT Uwendungen entworf, déi wahrscheinlech an der Popularitéit wuessen.

Dorënner:

  • BLE - Bluetooth Low Energy

  • LoRaWAN - Long Range WAN

  • SigFox

  • LTE-M an

Si gi méi am Detail am Artikel beschriwwen. En Iwwerbléck iwwer IOT Wireless Technologien (Iwwerbléck iwwer drahtlose IoT Technologien).

Netzwierkschicht

Um Netzwierkniveau (Networking) wäert de Protokoll op laang Siicht dominéieren IPv6. Et ass onwahrscheinlech datt IPv4 benotzt gëtt, awer et kann eng Roll an den initialen Etappe spillen. Déi meescht IoT Geräter fir Heem, wéi Smart Glühbirnen, benotzen de Moment IPv4.

Transport Layer 

TCP dominéiert d'Transportschicht um Internet an um Internet. Et gëtt souwuel a HTTP benotzt a vill aner populär Internetprotokoller (SMTP, POP3, IMAP4, etc.).

MQTT, déi ech erwaarden datt ee vun den Haaptapplikatiounsschichtprotokoller fir Messagerie gëtt, benotzt de Moment TCP.

Wéi och ëmmer, an Zukunft, wéinst méi nidderegen Overhead, erwaarden ech datt UDP méi populär ass fir IoT. Et wäert wuel méi verbreet ginn MQTT-SN, Lafen uewen op UDP. Gesinn Verglach Artikel TCP vs UDP .

Applikatioun Layer a Messagerie Protokoller

Wichteg Charakteristiken fir IoT Protokoller:

  • Geschwindegkeet - d'Quantitéit vun Daten pro Sekonn transferéiert.

  • Latency ass d'Zäit déi néideg ass fir e Message ze vermëttelen.

  • Energieverbrauch

  • Sécherheet.

  • Disponibilitéit vun Software.

De Moment ginn zwee Haaptprotokoller aktiv op dësem Niveau benotzt: HTTP an MQTT.

HTTP ass méiglecherweis dee bekanntste Protokoll op dësem Niveau, ënnersträicht dem Web (WWW). Et wäert weiderhin wichteg fir IoT sinn well et fir REST APIs benotzt gëtt, de Kärmechanismus fir wéi Webapplikatiounen a Servicer interagéieren. Wéi och ëmmer, wéinst sengem héije Overhead ass HTTP onwahrscheinlech de primäre IoT Protokoll ze ginn, obwuel et nach ëmmer vill um Internet benotzt gëtt.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ass den dominante Messagerie Protokoll am IoT ginn wéinst senger Liichtegkeet an einfacher Benotzung. Gesinn Artikel Aféierung fir MQTT fir Ufänger (Aféierung an MQTT fir Ufänger).

Verglach vun HTTP an MQTT fir IoT

MQTT gëtt séier de de facto Standard fir IoT Uwendungen. Dëst ass wéinst senger Liichtegkeet a Geschwindegkeet am Verglach zum HTTP an der Tatsaach datt et en One-to-Many Protokoll ass anstatt en One-to-One Protokoll (HTTP).

Vill modern Webapplikatiounen hätte glécklech MQTT anstatt HTTP benotzt wann et zur Zäit vun hirer Entwécklung verfügbar gewiescht wier.

E gutt Beispill ass d'Informatioun un verschidde Clienten ze schécken, wéi Zuch / Bus / Fliger Arrivée an Depart. An dësem Szenario huet en Een-zu-eent Protokoll wéi HTTP héich Overhead a setzt vill Laascht op Webserver. Skaléieren vun dëse Webserver kann schwéier sinn. Mat MQTT verbannen d'Clientë mat engem Broker, deen einfach fir d'Laaschtbalancéierung bäigefüügt ka ginn. Kuckt dësen Tutorial mat Video Republicéiert HTML Daten iwwer MQTT (Flight Arrival Beispill) an Artikel MQTT vs HTTP fir IOT.

Aner Messagerie Protokoller

HTTP war net fir IoT Uwendungen entworf, awer wéi erwähnt, wäert et fir eng Zäit wäit benotzt ginn wéinst senger verbreeter Notzung an API.

Bal all IoT Plattformen ënnerstëtzen souwuel HTTP wéi MQTT.

Wéi och ëmmer, et ginn aner Protokoller déi derwäert sinn ze berécksiichtegen.

Protokoller

  • MQTT - (Message Queuing Telemetrie Transport). Benotzt TCP/IP. De Verlag-Abonnentmodell erfuerdert e Messagebroker.

  • AMQP - (Fortgeschratt Message Queuing Protokoll). Benotzt TCP/IP. Publisher-Abonnent a Punkt-zu-Punkt Modeller.

  • KOPP - (Constrained Application Protocol). Benotzt UDP. Speziell fir IoT entworf, benotzt en Ufro-Äntwert Modell ähnlech wéi HTTP. RFC 7252.

  • DDS - (Datenverdeelungsservice) 

An dësem Artikel D'Haaptprotokoller an hir Uwendungen ginn diskutéiert. D'Konklusioun vun dësem Artikel ass datt IoT eng Rei vu Protokoller benotzt ofhängeg vun hirer virgesinner Applikatioun.

Wéi och ëmmer, wann Dir zréckkuckt, an de fréie Jore vum Internet, HTTP, dee spéider den dominante Protokoll gouf, war just ee vu ville Protokoller.

Och wann HTTP net ursprénglech fir Dateietransfer oder E-Mail entwéckelt gouf, gëtt et haut fir béid benotzt.

Ech erwaarden datt datselwecht geschitt mat Messagerieprotokoller am IoT: déi meescht Servicer benotze en dominante Protokoll.

Drënner sinn Google Trends Grafike weisen wéi d'Popularitéit vu MQTT, COAP an AMQP an de leschte Joeren geännert huet.

Google Trends Bewäertung 

Iwwersiicht iwwer Netzwierker a Messagerie Protokoller fir IoT

Protokoll Ënnerstëtzung duerch Plattform

  • Microsoft sëlwer - MQTT, AMQP, HTTP an HTTPS

  • AWS - MQTT, HTTPS, MQTT iwwer Websockets

  • IBM Bluemix - MQTT, HTTPS, MQTT

  • Thingworx - MQTT,HTTPS,MQTT,AMQP

Summary

Déi meescht Ännerungen sinn um Kanal (Niveau 1 an 2) an Applikatiounsniveauen (Niveau 4).

D'Netz- an Transportschichten wäerte wahrscheinlech onverännert bleiwen.

An der Applikatiounsschicht benotzen IoT Komponenten Messagerie Protokoller. Och wa mir nach ëmmer an de fréie Stadien vun der IoT Entwécklung sinn, ass et méiglech datt een oder vläicht zwee Messagerie Protokoller entstinn.

An de leschte Joren ass MQTT déi populärste ginn an ass wat ech am Moment op dësem Site konzentréieren.

HTTP wäert och weider benotzt ginn well et scho gutt an existéierend IoT Plattformen integréiert ass.

Dat ass alles. Mir invitéieren Iech fir eng gratis Demo Lektioun zum Thema unzemellen "Chatbot fir séier Kommandoen op den Apparat".

Liest méi:

Source: will.com

Setzt e Commentaire