IoT க்கான நெட்வொர்க்கிங் மற்றும் செய்தியிடல் நெறிமுறைகளின் கண்ணோட்டம்

வணக்கம், கப்ரோவைட்ஸ்! ரஷ்யாவின் முதல் ஆன்லைன் கோர்ஸ் IoT டெவலப்பர் அக்டோபரில் OTUS இல் தொடங்கப்படும். பாடநெறிக்கான சேர்க்கை இப்போது திறக்கப்பட்டுள்ளது, இது தொடர்பாக நாங்கள் உங்களுடன் தொடர்ந்து பயனுள்ள விஷயங்களைப் பகிர்ந்து கொள்கிறோம்.

இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (IoT, இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ்) தற்போது வீடுகள்/அலுவலகங்கள் மற்றும் இணையத்தில் தற்போது பயன்படுத்தப்படும் நெட்வொர்க் உள்கட்டமைப்பு, தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் நெறிமுறைகளின் மேல் கட்டமைக்கப்படும், மேலும் பலவற்றை வழங்கும்.

இந்த வழிகாட்டியின் நோக்கம் IoTக்கான நெட்வொர்க்கிங் மற்றும் பயன்பாட்டு நெறிமுறைகளின் சுருக்கமான கண்ணோட்டத்தை வழங்குவதாகும்.

குறிப்பு. உங்களுக்கு அறிவு இருக்க வேண்டும் பிணைய தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைகள்.

IoT நெட்வொர்க்குகள்

IoT ஏற்கனவே இருக்கும் TCP/IP நெட்வொர்க்குகளில் இயங்கும்.

TCP/IP ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் குறிப்பிட்ட நெறிமுறைகளுடன் நான்கு அடுக்கு மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது. செ.மீ. TCP/IP 4 அடுக்கு மாதிரியைப் புரிந்துகொள்வது (டிசிபி / ஐபியின் நான்கு அடுக்கு மாதிரியை நாங்கள் புரிந்துகொள்கிறோம்).

கீழே உள்ள வரைபடம் தற்போது பயன்பாட்டில் உள்ள நெறிமுறைகள் மற்றும் IoT க்கு பயன்படுத்தப்படக்கூடிய நெறிமுறைகளின் ஒப்பீட்டைக் காட்டுகிறது.

விளக்கப்பட குறிப்புகள்:

1. எழுத்துரு அளவு நெறிமுறையின் பிரபலத்தைக் குறிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, இடதுபுறத்தில், IPv4 பெரியது, ஏனெனில் இது நவீன இணையத்தில் மிகவும் பிரபலமாக உள்ளது. இருப்பினும், IoT இல் IPv6 மிகவும் பிரபலமாக இருக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுவதால் வலதுபுறம் சிறியதாக உள்ளது.

2. எல்லா நெறிமுறைகளும் காட்டப்படவில்லை.

3. எல்லா மாற்றங்களிலும் பெரும்பாலானவை சேனல் (நிலைகள் 1 மற்றும் 2) மற்றும் பயன்பாட்டு நிலைகளில் (நிலை 4) உள்ளன.

4. நெட்வொர்க் மற்றும் போக்குவரத்து அடுக்குகள் மாறாமல் இருக்கும்.

இணைப்பு அடுக்கு நெறிமுறைகள்

தரவு இணைப்பு மட்டத்தில் (தரவு இணைப்பு), நீங்கள் சாதனங்களை ஒன்றோடொன்று இணைக்க வேண்டும். அவை இரண்டும் நெருக்கமாக இருக்கலாம், எடுத்துக்காட்டாக, உள்ளூர் நெட்வொர்க்குகள் (உள்ளூர் நெட்வொர்க்குகள்) மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் அதிக தொலைவில்: நகர்ப்புற (பெருநகரப் பகுதி நெட்வொர்க்குகள்) மற்றும் உலகளாவிய நெட்வொர்க்குகள் (பரந்த பகுதி நெட்வொர்க்குகள்).

தற்போது, ​​இந்த நிலையில், வீடு மற்றும் அலுவலக நெட்வொர்க்குகள் (LANகள்) ஈதர்நெட் மற்றும் Wi-Fi ஐப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் மொபைல் (WANகள்) 3G / 4G ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், பல IoT சாதனங்கள் சென்சார்கள் போன்ற குறைந்த ஆற்றல் கொண்டவை, மேலும் அவை பேட்டரிகளால் மட்டுமே இயக்கப்படுகின்றன. இந்த சந்தர்ப்பங்களில், ஈதர்நெட் பொருத்தமானது அல்ல, ஆனால் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட வைஃபை மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட புளூடூத் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தலாம்.

தற்போதுள்ள வயர்லெஸ் தொழில்நுட்பங்கள் (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) இந்த சாதனங்களை இணைக்க தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்படும் அதே வேளையில், பிரபலமாக வளரக்கூடிய IoT பயன்பாடுகளுக்காக குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட புதிய தொழில்நுட்பங்களைப் பார்ப்பது மதிப்புக்குரியது.

அவற்றில் ஒன்று:

• BLE - புளூடூத் குறைந்த ஆற்றல்

• லோராவன் - நீண்ட தூர WAN

• சிக்ஃபாக்ஸ்

• எல்டிஇ-எம்

அவை கட்டுரையில் இன்னும் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. IOT வயர்லெஸ் தொழில்நுட்பங்களின் கண்ணோட்டம் (வயர்லெஸ் IoT தொழில்நுட்பங்களின் கண்ணோட்டம்).

பிணைய அடுக்கு

நெட்வொர்க் லேயரில் (நெட்வொர்க்கிங்), நீண்ட காலத்திற்கு நெறிமுறை ஆதிக்கம் செலுத்தும் IPv6. IPv4 பயன்படுத்தப்படுவது சாத்தியமில்லை, ஆனால் ஆரம்ப கட்டங்களில் இது ஒரு பாத்திரத்தை வகிக்கலாம். ஸ்மார்ட் லைட் பல்புகள் போன்ற பெரும்பாலான வீட்டு IoT சாதனங்கள் தற்போது IPv4 ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.

போக்குவரத்து அடுக்கு 

போக்குவரத்து அடுக்கில் (போக்குவரத்து), இணையம் மற்றும் இணையம் TCP ஆல் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. இது HTTP மற்றும் பல பிரபலமான இணைய நெறிமுறைகள் (SMTP, POP3, IMAP4, முதலியன) இரண்டிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

MQTT, மெசேஜிங்கிற்கான முக்கிய அப்ளிகேஷன் லேயர் புரோட்டோகால்களில் ஒன்றாக இருக்கும் என நான் எதிர்பார்க்கிறேன், தற்போது TCPஐப் பயன்படுத்துகிறது.

இருப்பினும், எதிர்காலத்தில், குறைந்த மேல்நிலை காரணமாக, IoTக்கு UDP மிகவும் பிரபலமாகிவிடும் என்று எதிர்பார்க்கிறேன். ஒருவேளை இன்னும் பரவலாக MQTT-SN, UDP மீது இயங்குகிறது. ஒப்பீட்டுக் கட்டுரையைப் பார்க்கவும் TCP vs UDP .

பயன்பாட்டு அடுக்கு மற்றும் செய்தியிடல் நெறிமுறைகள்

IoT நெறிமுறைகளுக்கான முக்கிய பண்புகள்:

• வேகம் - ஒரு வினாடிக்கு மாற்றப்படும் தரவு அளவு.

• தாமதம் என்பது ஒரு செய்தியை அனுப்ப எடுக்கும் நேரம்.

• மின் நுகர்வு.

• பாதுகாப்பு.

• மென்பொருளின் கிடைக்கும் தன்மை.

தற்போது, ​​இரண்டு முக்கிய நெறிமுறைகள் இந்த மட்டத்தில் தீவிரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: HTTP மற்றும் MQTT.

HTTP என்பது இணையத்தின் (WWW) அடிப்படையிலான இந்த மட்டத்தின் மிகவும் நன்கு அறியப்பட்ட நெறிமுறையாகும். இணைய பயன்பாடுகள் மற்றும் சேவைகளுக்கு இடையேயான தொடர்புக்கான முக்கிய வழிமுறையான REST API க்கு இது பயன்படுத்தப்படுவதால், IoTக்கு இது தொடர்ந்து முக்கியமானதாக இருக்கும். இருப்பினும், அதிக செலவு காரணமாக, HTTP முக்கிய IoT நெறிமுறையாக மாற வாய்ப்பில்லை, இருப்பினும் இது இணையத்தில் இன்னும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும்.

MQTT (மெசேஜ் க்யூயிங் டெலிமெட்ரி டிரான்ஸ்போர்ட்) அதன் லேசான தன்மை மற்றும் பயன்பாட்டின் எளிமை காரணமாக IoT இல் முக்கிய செய்தியிடல் நெறிமுறையாக மாறியுள்ளது. கட்டுரையைப் பார்க்கவும் ஆரம்பநிலைக்கு MQTT அறிமுகம் (தொடக்கக்காரர்களுக்கான MQTT அறிமுகம்).

IoTக்கான HTTP மற்றும் MQTT ஆகியவற்றின் ஒப்பீடு

MQTT ஐஓடி பயன்பாடுகளுக்கான நடைமுறை தரநிலையாக வேகமாக மாறி வருகிறது. இது HTTP உடன் ஒப்பிடும் போது அதன் லேசான தன்மை மற்றும் வேகம் மற்றும் இது ஒருவருக்கு ஒன்று (HTTP) விட ஒருவருக்கு பல நெறிமுறைகள் ஆகும்.

பல நவீன வலைப் பயன்பாடுகள் தங்கள் வளர்ச்சியின் போது HTTPக்கு பதிலாக MQTTஐ மகிழ்ச்சியுடன் பயன்படுத்தும்.

ரயில்கள்/பேருந்துகள்/விமானங்களின் வருகை மற்றும் புறப்பாடு போன்ற பல வாடிக்கையாளர்களுக்கு தகவல்களை அனுப்புவது ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு. இந்தச் சூழ்நிலையில், HTTP போன்ற ஒருவருக்கு ஒருவர் நெறிமுறை அதிக அளவு மேல்நிலையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வலை சேவையகங்களில் அதிக சுமைகளை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த இணைய சேவையகங்களை அளவிடுவது கடினமாக இருக்கலாம். MQTT உடன், வாடிக்கையாளர்கள் ஒரு தரகருடன் இணைகிறார்கள், இது சுமை சமநிலைக்கு எளிதாக சேர்க்கப்படலாம். அதைப் பற்றிய வீடியோ டுடோரியலைப் பாருங்கள் MQTT மூலம் HTML தரவை மீண்டும் வெளியிடவும் (விமான வருகைக்கான எடுத்துக்காட்டு) மற்றும் கட்டுரை IOTக்கான MQTT vs HTTP.

பிற செய்தியிடல் நெறிமுறைகள்

HTTP IoT பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்படவில்லை, ஆனால் குறிப்பிட்டுள்ளபடி, இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதால் சில காலம் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும். ஏபிஐ.

கிட்டத்தட்ட அனைத்து IoT இயங்குதளங்களும் HTTP மற்றும் MQTT இரண்டையும் ஆதரிக்கின்றன.

இருப்பினும், கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய பிற நெறிமுறைகள் உள்ளன.

நெறிமுறைகள்

• MQTT - (செய்தி வரிசை டெலிமெட்ரி போக்குவரத்து). TCP/IP ஐப் பயன்படுத்துகிறது. வெளியிட-சந்தா மாதிரிக்கு ஒரு செய்தி தரகர் தேவை.

• AMQP - (மேம்பட்ட செய்தி வரிசை நெறிமுறை). TCP/IP ஐப் பயன்படுத்துகிறது. வெளியீட்டாளர்-சந்தாதாரர் மற்றும் பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் மாதிரிகள்.

• COAP - (கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாட்டு நெறிமுறை). UDP ஐப் பயன்படுத்துகிறது. குறிப்பாக IoT க்காக வடிவமைக்கப்பட்டது, HTTP இல் உள்ள கோரிக்கை-பதில் மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது. RFC 7252.

• பல் - (தரவு விநியோக சேவை) 

இதில் கட்டுரை முக்கிய நெறிமுறைகள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள் கருதப்படுகின்றன. இந்த கட்டுரையின் முடிவு என்னவென்றால், IoT அவற்றின் நோக்கத்தைப் பொறுத்து நெறிமுறைகளின் தொகுப்பைப் பயன்படுத்தும்.

இருப்பினும், பின்னோக்கிப் பார்க்கையில், இணையத்தின் ஆரம்ப ஆண்டுகளில், HTTP நெறிமுறை ஆதிக்கம் செலுத்தும் பல நெறிமுறைகளில் ஒன்றாகும்.

கோப்பு மற்றும் மின்னஞ்சல் பரிமாற்றத்திற்காக HTTP முதலில் உருவாக்கப்படவில்லை என்றாலும், இன்று அது இரண்டிற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

IoT இல் உள்ள செய்தியிடல் நெறிமுறைகளிலும் இதுவே நடக்கும் என்று நான் எதிர்பார்க்கிறேன்: பெரும்பாலான சேவைகள் ஒரு முக்கிய நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தும்.

கடந்த சில ஆண்டுகளில் MQTT, COAP மற்றும் AMQP ஆகியவற்றின் புகழ் எவ்வாறு மாறியுள்ளது என்பதைக் காட்டும் Google Trends விளக்கப்படங்கள் கீழே உள்ளன.

Google Trends பற்றிய கண்ணோட்டம் 

தளத்தின் மூலம் நெறிமுறை ஆதரவு

• மைக்ரோசாப்ட் அசூர் - MQTT, AMQP, HTTP மற்றும் HTTPS

• வட்டாரங்களில் - வெப்சாக்கெட்டுகளில் MQTT, HTTPS, MQTT

• IBM Bluemix - MQTT,HTTPS,MQTT

• திங்வொர்க்ஸ் - MQTT, HTTPS, MQTT, AMQP

சுருக்கம்

எல்லா மாற்றங்களிலும் பெரும்பாலானவை சேனல் (நிலைகள் 1 மற்றும் 2) மற்றும் பயன்பாட்டு நிலைகளில் (நிலை 4) உள்ளன.

நெட்வொர்க் மற்றும் போக்குவரத்து அடுக்குகள் மாறாமல் இருக்கும்.

பயன்பாட்டு அடுக்கில், IoT கூறுகள் செய்தியிடல் நெறிமுறைகளைப் பயன்படுத்தும். IoT வளர்ச்சியில் நாம் இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்தில் இருக்கும்போது, ​​ஒன்று அல்லது ஒருவேளை இரண்டு செய்தியிடல் நெறிமுறைகள் தனித்து நிற்கும்.

கடந்த சில ஆண்டுகளில், MQTT மிகவும் பிரபலமாகிவிட்டது, மேலும் நான் இப்போது இந்த தளத்தில் கவனம் செலுத்துகிறேன்.

ஏற்கனவே உள்ள IoT இயங்குதளங்களில் ஏற்கனவே நன்கு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளதால் HTTPயும் தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்படும்.

அவ்வளவுதான். தலைப்பில் இலவச டெமோ பாடத்திற்கு பதிவு செய்ய உங்களை அழைக்கிறோம் "சாட்பாட் சாதனத்திற்கான விரைவான கட்டளைகளுக்கான".

மேலும் படிக்க:

• ஏன் பாதுகாப்பற்ற நுகர்வோர் IoT அமைப்புகள் இப்போது ஒரு பெரிய வணிக பிரச்சனையாக உள்ளது

ஆதாரம்: www.habr.com