Përshëndetje, Khabrovites! lançohet në OTUS në tetor. Regjistrimi për kursin është i hapur tani, në lidhje me të cilin ne vazhdojmë të ndajmë me ju materiale të dobishme.
Interneti i Gjërave (IoT, Internet of Things) do të ndërtohet në krye të infrastrukturës ekzistuese të rrjetit, teknologjive dhe protokolleve që përdoren aktualisht në shtëpi/zyra dhe internet dhe do të ofrojë shumë më tepër.
Qëllimi i këtij udhëzuesi është të sigurojë një përmbledhje të shkurtër të protokolleve të rrjeteve dhe aplikimit për IoT.
Shënim. Duhet të kesh njohuri .
Rrjetet IoT
IoT do të funksionojë në rrjetet ekzistuese TCP/IP.
TCP/IP përdor një model me katër shtresa me protokolle specifike në secilën shtresë. Cm. (ne kuptojmë modelin me katër shtresa të TCP / IP).
Diagrami më poshtë tregon një krahasim të protokolleve aktualisht në përdorim dhe atyre që ka më shumë gjasa të përdoren për IoT.
Shënimet e grafikut:
-
Madhësia e shkronjave tregon popullaritetin e protokollit. Për shembull, në të majtë, IPv4 është më i madh, pasi është shumë më popullor në internetin modern. Sidoqoftë, është më i vogël në të djathtë pasi IPv6 pritet të jetë më popullor në IoT.
-
Jo të gjitha protokollet shfaqen.
-
Shumica e ndryshimeve janë në kanal (nivelet 1 dhe 2) dhe në nivelet e aplikacionit (niveli 4).
-
Rrjeti dhe shtresat e transportit ka të ngjarë të mbeten të pandryshuara.
Protokollet e shtresave të lidhjes
Në nivelin e lidhjes së të dhënave (Data Link), ju duhet të lidhni pajisjet me njëra-tjetrën. Ato mund të jenë të afërta, për shembull, në rrjetet lokale (rrjetet lokale) dhe në një distancë të madhe nga njëra-tjetra: në rrjetet urbane (rrjetet e zonës metropolitane) dhe rrjetet globale (rrjetet e zonës së gjerë).
Aktualisht, në këtë nivel, rrjetet e shtëpisë dhe zyrave (LAN) përdorin Ethernet dhe Wi-Fi, dhe celularët (WAN) përdorin 3G / 4G. Megjithatë, shumë pajisje IoT kanë fuqi të ulët, siç janë sensorët, dhe mundësohen vetëm nga bateritë. Në këto raste, Ethernet nuk është i përshtatshëm, por mund të përdoret Wi-Fi me fuqi të ulët dhe Bluetooth me fuqi të ulët.
Ndërsa teknologjitë ekzistuese me valë (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) do të vazhdojnë të përdoren për të lidhur këto pajisje, ia vlen gjithashtu të shikojmë teknologjitë e reja të krijuara posaçërisht për aplikacionet IoT që ka të ngjarë të rriten në popullaritet.
Niveli mesatar:
-
BLE – Bluetooth me energji të ulët
-
LoRaWAN - WAN me rreze të gjatë
-
SigFox
-
LTE-M
Ato përshkruhen më në detaje në artikull. (përmbledhje e teknologjive të IoT me valë).
shtresa e rrjetit
Në shtresën e rrjetit (Networking), protokolli do të dominojë në afat të gjatë . Nuk ka gjasa që IPv4 të përdoret, por mund të luajë një rol në fazat e hershme. Shumica e pajisjeve IoT në shtëpi, të tilla si llambat inteligjente, aktualisht përdorin IPv4.
shtresa e transportit
Në shtresën e transportit (Transport), interneti dhe ueb-i dominohen nga TCP. Përdoret si në HTTP ashtu edhe në shumë protokolle të tjera të njohura të Internetit (SMTP, POP3, IMAP4, etj.).
MQTT, i cili pres të bëhet një nga protokollet kryesore të shtresës së aplikacionit për mesazhe, aktualisht përdor TCP.
Sidoqoftë, në të ardhmen, për shkak të shpenzimeve më të ulëta, pres që UDP të bëhet më popullor për IoT. Ndoshta më e përhapur , duke kaluar mbi UDP. Shih artikullin e krahasimit .
Shtresa e aplikacionit dhe protokollet e mesazheve
Karakteristikat e rëndësishme për protokollet IoT:
-
Shpejtësia - sasia e të dhënave të transferuara për sekondë.
-
Vonesa është koha që duhet për të dërguar një mesazh.
-
Konsumi i energjisë.
-
Sigurimit.
-
Disponueshmëria e softuerit.
Aktualisht, dy protokolle kryesore përdoren në mënyrë aktive në këtë nivel: HTTP dhe MQTT.
HTTP është ndoshta protokolli më i njohur i këtij niveli që qëndron në themel të uebit (WWW). Ai do të vazhdojë të jetë i rëndësishëm për IoT, pasi përdoret për REST API - mekanizmi kryesor për ndërveprimin midis aplikacioneve dhe shërbimeve në internet. Megjithatë, për shkak të shpenzimeve të larta, HTTP nuk ka gjasa të bëhet protokolli kryesor IoT, megjithëse do të përdoret ende gjerësisht në internet.
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) është bërë protokolli kryesor i mesazheve në IoT për shkak të lehtësisë së tij dhe lehtësisë së përdorimit. Shih artikullin (Hyrje në MQTT për fillestarët).
Krahasimi i HTTP dhe MQTT për IoT
MQTT po bëhet me shpejtësi standardi de facto për aplikacionet IoT. Kjo është për shkak të lehtësisë dhe shpejtësisë së tij në krahasim me HTTP dhe faktit që është një protokoll një-me-shumë dhe jo një-me-një (HTTP).
Shumë aplikacione moderne në internet do të përdornin me kënaqësi MQTT në vend të HTTP nëse do të ishte i disponueshëm në kohën e zhvillimit të tyre.
Një shembull i mirë është dërgimi i informacionit për klientët e shumtë, të tilla si mbërritjet dhe nisjet e trenave/autobusëve/aeroplanëve. Në këtë skenar, një protokoll një-për-një si HTTP ka shumë shpenzime të përgjithshme dhe vendos shumë ngarkesë në serverët e uebit. Shkallëzimi i këtyre serverëve në internet mund të jetë i vështirë. Me MQTT, klientët lidhen me një ndërmjetës, i cili mund të shtohet lehtësisht për balancimin e ngarkesës. Shikoni video-tutorialin në lidhje me të dhe artikull .
Protokollet e tjera të mesazheve
HTTP nuk është projektuar për aplikacione IoT, por siç u përmend, ai do të përdoret gjerësisht për disa kohë për shkak të përdorimit të tij të gjerë në .
Pothuajse të gjitha platformat IoT mbështesin HTTP dhe MQTT.
Megjithatë, ka protokolle të tjera që ia vlen të merren parasysh.
Protokollet
-
- (Transporti i telemetrisë në radhë të mesazheve). Përdor TCP/IP. Modeli publiko-subscribe kërkon një ndërmjetës mesazhesh.
-
- (Protokolli i përparuar i radhës së mesazheve). Përdor TCP/IP. Botues-Pajtimtar dhe Modele Point-to-Point.
-
- (Protokolli i aplikimit të kufizuar). Përdor UDP. E krijuar posaçërisht për IoT, përdor modelin e përgjigjes së kërkesës si në HTTP. .
-
- (Shërbimi i shpërndarjes së të dhënave)
Në këtë shqyrtohen protokollet kryesore dhe aplikimet e tyre. Përfundimi i këtij artikulli është se IoT do të përdorë një grup protokollesh, në varësi të përdorimit të tyre të synuar.
Megjithatë, në retrospektivë, në vitet e para të internetit, protokolli HTTP që do të bëhej dominues ishte vetëm një nga shumë protokollet.
Megjithëse HTTP nuk ishte konceptuar fillimisht për transferimin e skedarëve dhe emaileve, sot përdoret për të dyja.
Unë pres që e njëjta gjë të ndodhë me protokollet e mesazheve në IoT: shumica e shërbimeve do të përdorin një protokoll mbizotërues.
Më poshtë janë grafikët e Google Trends që tregojnë se si ka ndryshuar popullariteti i MQTT, COAP dhe AMQP gjatë viteve të fundit.
Pasqyrë e Google Trends
Mbështetja e protokollit nga platforma
-
- MQTT, AMQP, HTTP dhe HTTPS
-
- MQTT, HTTPS, MQTT mbi bazat e internetit
-
IBM Bluemix - MQTT,HTTPS,MQTT
-
- MQTT, HTTPS, MQTT, AMQP
Përmbledhje
Shumica e ndryshimeve janë në kanal (nivelet 1 dhe 2) dhe në nivelet e aplikacionit (niveli 4).
Rrjeti dhe shtresat e transportit ka të ngjarë të mbeten të pandryshuara.
Në shtresën e aplikacionit, komponentët e IoT do të përdorin protokollet e mesazheve. Ndërsa jemi ende në një fazë të hershme të zhvillimit të IoT, ka të ngjarë që një ose ndoshta dy protokolle të mesazheve të dalin në pah.
Gjatë viteve të fundit, MQTT është bërë më i popullarizuari dhe pikërisht mbi të po fokusohem tani në këtë faqe.
HTTP gjithashtu do të vazhdojë të përdoret pasi tashmë është ndërtuar mirë në platformat ekzistuese të IoT.
Kjo eshte e gjitha. Ju ftojmë të regjistroheni për një mësim demo falas mbi këtë temë .
Lexo më shumë:
Burimi: www.habr.com