Overview of Networking and Messaging Protocols for IoT

Salama ry Khabrovites! Mpanamboatra IoT voalohany an-tserasera an-tserasera Rosiana manomboka amin'ny OTUS amin'ny volana oktobra. Misokatra izao ny fisoratana anarana ho an'ny taranja, ary noho izany dia manohy mizara fitaovana mahasoa aminao izahay.

Overview of Networking and Messaging Protocols for IoT

Ny Internet of Things (IoT) dia hanorina amin'ny fotodrafitrasa tambajotra efa misy, ny teknolojia ary ny protocole ampiasaina amin'izao fotoana izao any an-trano/birao ary ny Internet, ary hanolotra bebe kokoa.

Ny tanjon'ity torolΓ lana ity dia ny hanome topimaso fohy momba ny tambajotra sy ny protocols fampiharana ho an'ny IoT.

Fanamarihana. Tsy maintsy manana fahalalana ianao fototry ny teknolojian'ny tambajotra.

tambajotra IoT

IoT dia hiasa amin'ny tambajotra TCP/IP efa misy.

TCP/IP dia mampiasa modely misy sosona efatra misy protocole manokana isaky ny sosona. Cm. fahatakarana ny modely TCP/IP 4 sosona (fantatsika ny modely TCP/IP misy sosona efatra).

Ny kisary etsy ambany dia mampiseho fampitahana ny protocols ampiasaina amin'izao fotoana izao sy ireo mety ho ampiasaina amin'ny IoT.

Overview of Networking and Messaging Protocols for IoT

Fanamarihana amin'ny tabilao:

  1. Ny haben'ny endri-tsoratra dia maneho ny lazan'ny protocol. Ohatra, eo ankavia dia misy IPv4 bebe kokoa, satria malaza kokoa amin'ny Internet maoderina. Na izany aza, kely kokoa amin'ny ankavanana izy io satria ny IPv6 dia andrasana ho malaza kokoa amin'ny IoT.

  2. Tsy ny protocole rehetra no aseho.

  3. Ny fiovana be indrindra dia eo amin'ny fantsona (ambaratonga 1 sy 2) ary ambaratonga fampiharana (ambaratonga 4).

  4. Azo inoana fa tsy hiova ny tambazotran'ny tambajotra sy ny fitaterana.

Rohy Layer Protocols

Ao amin'ny sosona Data Link, mila mampifandray fitaovana ianao. Mety ho hita eo akaikiny izy ireo, ohatra, amin'ny tambajotra eo an-toerana, na amin'ny elanelana lavitra: amin'ny tamba-jotra metropolitanina sy tambajotra midadasika.

Amin'izao fotoana izao, amin'ity ambaratonga ity, ny tambajotra an-trano sy birao (LAN) dia mampiasa Ethernet sy Wi-Fi, ary ny tambajotra finday (WAN) dia mampiasa 3G/4G. Na izany aza, maro amin'ireo fitaovana IoT no manana hery ambany, toy ny sensor, ary ny bateria ihany no mandeha. Amin'ireo tranga ireo dia tsy mety ny Ethernet, fa ny Wi-Fi ambany sy ny Bluetooth matanjaka dia azo ampiasaina.

Raha mbola hampiasaina hampifandraisana ireo fitaovana ireo ny teknolojia tsy misy finday (Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth, 3G/4G) efa misy, dia ilaina ihany koa ny mijery ireo teknolojia vaovao natao manokana ho an'ny fampiharana IoT, izay mety hitombo amin'ny lazany.

Anisan'izany:

  • BLE - Bluetooth Low Energy

  • LoRaWAN - WAN lavitra

  • SigFox

  • LTE-M

Holazaina amin'ny antsipiriany bebe kokoa ao amin'ny lahatsoratra izy ireo. Famintinana ny teknolojia Wireless IOT (famintinana ny teknolojia IoT tsy misy tariby).

sosona tambajotra

Amin'ny haavon'ny tambajotra (Networking) dia hanjaka amin'ny fotoana maharitra ny protocol IPv6. Tsy azo inoana fa hampiasaina ny IPv4, saingy mety hanana anjara toerana amin'ny dingana voalohany izany. Ny ankamaroan'ny fitaovana IoT ho an'ny trano, toy ny takamoa marani-tsaina, dia mampiasa IPv4 amin'izao fotoana izao.

sosona fitaterana 

Ny TCP dia manjaka amin'ny layer Transport amin'ny Internet sy ny tranonkala. Izy io dia ampiasaina amin'ny HTTP sy ny protocol Internet malaza maro hafa (SMTP, POP3, IMAP4, sns.).

MQTT, izay antenaiko ho lasa iray amin'ireo protocole sosona fampiharana lehibe amin'ny fandefasana hafatra, dia mampiasa TCP amin'izao fotoana izao.

Na izany aza, amin'ny ho avy, noho ny ambany ambany, manantena aho fa ho malaza kokoa amin'ny IoT ny UDP. Mety hiparitaka kokoa izany MQTT-SN, mihazakazaka eo ambonin'ny UDP. Jereo ny lahatsoratra fampitahana TCP vs UDP .

Layna fampiharana sy protocole fandefasana hafatra

Toetra manan-danja ho an'ny protocols IoT:

  • Hafainganam-pandeha - ny habetsaky ny angona nafindra isan-tsegondra.

  • Ny fahatarana dia ny fotoana takiana handefasana hafatra.

  • Fanjifana herinaratra.

  • Security.

  • Ny fisian'ny rindrambaiko.

Amin'izao fotoana izao, protocole roa lehibe no ampiasaina amin'ity ambaratonga ity: HTTP sy MQTT.

HTTP angamba no protocole fanta-daza indrindra amin'ity ambaratonga ity, eo ambanin'ny Web (WWW). Mbola ho zava-dehibe ho an'ny IoT izy io satria ampiasaina amin'ny REST API, ny rafitra fototra amin'ny fifandraisan'ny fampiharana sy serivisy amin'ny Internet. Na izany aza, noho ny ambony ambony, ny HTTP dia tsy azo inoana ho lasa protocol IoT voalohany, na dia mbola hampiasaina betsaka amin'ny Internet aza.

Ny MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) dia lasa protocole fandefasana hafatra amin'ny IoT noho ny fahamaivanana sy ny fampiasana azy. Jereo ny lahatsoratra Fampidirana ny MQTT ho an'ny vao manomboka (Fampidirana ny MQTT ho an'ny vao manomboka).

Fampitahana HTTP sy MQTT ho an'ny IoT

Ny MQTT dia lasa fenitra de facto ho an'ny fampiharana IoT. Izany dia noho ny fahamaivanany sy ny hafainganam-pandehany raha oharina amin'ny HTTP ary ny maha protocole iray amin'ny maro fa tsy protocol tokana (HTTP).

Maro amin'ireo rindranasa an-tranonkala maoderina no ho faly nampiasa MQTT fa tsy HTTP raha nisy izany tamin'ny fotoana nivoahany.

Ohatra tsara ny fandefasana fampahalalana amin'ny mpanjifa marobe, toy ny fiaran-dalamby/bus/fiaingana sy fiaingana. Amin'ity toe-javatra ity, ny protocol tokana toy ny HTTP dia manana ambony ambony ary mametraka entana be dia be amin'ny mpizara tranonkala. Mety ho sarotra ny fampitomboana ireo mpizara tranonkala ireo. Miaraka amin'ny MQTT, mifandray amin'ny broker ny mpanjifa, izay azo ampiana mora foana amin'ny fampifandanjana entana. Jereo ity lesona ity miaraka amin'ny video Avereno avoaka ny angona HTML amin'ny MQTT (Ohatra amin'ny fahatongavan'ny sidina) ary lahatsoratra MQTT vs HTTP ho an'ny IOT.

Protocols Hafatra hafa

Ny HTTP dia tsy natao ho an'ny rindranasa IoT, fa araka ny voalaza dia hampiasaina betsaka mandritra ny fotoana kelikely noho ny fampiasany miely patrana amin'ny API.

Saika ny sehatra IoT rehetra dia samy manohana HTTP sy MQTT.

Na izany aza, misy protocols hafa mendrika hodinihina.

Protocols

  • MQTT β€” (Hafatra milahatra Telemetry Transport). Mampiasa TCP/IP. Ny modelin'ny mpamoaka lahatsoratra dia mila mpizara hafatra.

  • AMQP - (Advanced Message Queuing Protocol). Mampiasa TCP/IP. Mpanonta-mpanoratra sy modely point-to-point.

  • COAP - (Constrained Application Protocol). Mampiasa UDP. Namboarina manokana ho an'ny IoT, mampiasa modely famaliana fangatahana mitovy amin'ny HTTP. RFC 7252.

  • DDS β€” (Service Distribution Data) 

Amin'ity lahatsoratra Ny protocols lehibe sy ny fampiharana azy ireo no resahina. Ny fehin'ity lahatsoratra ity dia ny IoT dia hampiasa andiana protocols miankina amin'ny fampiharana nokasainy.

Na izany aza, raha manao jery todika ianao, tamin'ny taona voalohan'ny Internet, ny HTTP, izay lasa protocole nanjaka taty aoriana, dia iray amin'ireo protocole maro.

Na dia tsy natao hamindrana rakitra na mailaka aza ny HTTP tany am-boalohany, dia ampiasaina ho an'ny roa izany ankehitriny.

Manantena aho fa hitranga amin'ny protocols fandefasana hafatra ao amin'ny IoT: ny ankamaroan'ny serivisy dia hampiasa protocol iray lehibe.

Ireto ambany ireto ny sarin'ny Google Trends mampiseho ny fiovan'ny lazan'ny MQTT, COAP ary AMQP tato anatin'ny taona vitsivitsy.

Google Trends Review 

Overview of Networking and Messaging Protocols for IoT

Fanohanana protocol amin'ny sehatra

  • Microsoft Azure β€” MQTT, AMQP, HTTP ary HTTPS

  • AWS - MQTT, HTTPS, MQTT amin'ny sockets web

  • IBM Bluemix - MQTT,HTTPS,MQTT

  • Thingworx - MQTT, HTTPS, MQTT, AMQP

famintinana

Ny fiovana be indrindra dia eo amin'ny fantsona (ambaratonga 1 sy 2) ary ambaratonga fampiharana (ambaratonga 4).

Azo inoana fa tsy hiova ny tambazotran'ny tambajotra sy ny fitaterana.

Ao amin'ny sosona fampiharana, ny singa IoT dia hampiasa protocols fandefasana hafatra. Na dia mbola eo am-piandohan'ny fivoaran'ny IoT aza isika, dia azo inoana fa hisy protocole fandefasana hafatra iray na roa.

Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, lasa malaza indrindra ny MQTT ary io no ifantohako amin'ity tranokala ity amin'izao fotoana izao.

Ny HTTP dia mbola hampiasaina ihany koa satria efa tafiditra tsara amin'ny sehatra IoT efa misy.

Izay ihany. Manasa anao izahay hisoratra anarana amin'ny lesona demo maimaim-poana momba ny lohahevitra "Chatbot ho an'ny baiko haingana amin'ny fitaovana".

Hamaky bebe kokoa:

Source: www.habr.com

Add a comment