Рушди технологияҳо дар соҳаи нармафзор ва таҷҳизот, пайдоиши протоколҳои нави коммуникатсионӣ боиси густариши Интернети ашёҳо (IoT) гардид. Шумораи дастгоҳҳо рӯз аз рӯз меафзояд ва онҳо миқдори зиёди маълумотро тавлид мекунанд. Аз ин рӯ, зарурати як меъмории системаи қулай, ки қобилияти коркард, нигоҳдорӣ ва интиқоли ин маълумотро дорад, вуҷуд дорад.
Ҳоло барои ин мақсадҳо хидматҳои абрӣ истифода мешаванд. Бо вуҷуди ин, парадигмаи маъмули ҳисоббарории туман (Туман) метавонад тавассути миқёс ва оптимизатсияи инфрасохтори IoT ҳалли абрро пурра кунад.
Абрҳо қодиранд аксари дархостҳои IoT-ро пӯшонанд. Масалан, таъмини мониторинги хидматҳо, коркарди зуди ҳама гуна миқдори маълумоте, ки аз ҷониби дастгоҳҳо тавлид мешаванд, инчунин визуализатсияи онҳо. Ҳисобкунии туман ҳангоми ҳалли масъалаҳои вақти воқеӣ самараноктар аст. Онҳо посухи зуд ба дархостҳо ва ҳадди ақали таъхир дар коркарди маълумотро таъмин мекунанд. Ин аст, ки Туман «абрҳоро» пурра карда, имкониятҳои худро васеъ мекунад.
Аммо, саволи асосӣ дигар аст: ин ҳама дар заминаи IoT чӣ гуна бояд мутақобила шаванд? Кадом протоколҳои иртиботӣ ҳангоми кор дар системаи якҷояшудаи IoT-Fog-Cloud самараноктар хоҳанд буд?
Сарфи назар аз бартарияти намоёни HTTP, шумораи зиёди қарорҳои дигаре мавҷуданд, ки дар системаҳои IoT, Fog ва Cloud истифода мешаванд. Ин дар он аст, ки IoT бояд функсияҳои сенсорҳои гуногуни дастгоҳро бо амният, мутобиқат ва дигар талаботҳои корбарон муттаҳид созад.
Аммо дар бораи меъмории истинод ва стандарти коммуникатсия ягон фикри ягона вуҷуд надорад. Аз ин рӯ, эҷоди як протоколи нав ё тағир додани протоколи мавҷуда барои вазифаҳои мушаххаси IoT яке аз муҳимтарин вазифаҳои ҷомеаи IT мебошад.
Кадом протоколҳо ҳоло истифода мешаванд ва онҳо чӣ пешниҳод карда метавонанд? Биёед инро фаҳмем. Аммо аввал, биёед принсипҳои экосистемаро муҳокима кунем, ки дар он абрҳо, туман ва Интернети чизҳо ба ҳам таъсир мерасонанд.
Архитектураи IoT Fog-to-Cloud (F2C).
Эҳтимол шумо пай бурдаед, ки барои омӯхтани афзалиятҳо ва манфиатҳои марбут ба идоракунии оқилона ва ҳамоҳангшудаи IoT, абр ва туман чӣ қадар саъю кӯшиш ба харҷ дода мешавад. Дар акси ҳол, дар ин ҷо се ташаббуси стандартизатсия мавҷуданд: , и .
Агар қаблан танҳо 2 сатҳ, абрҳо ва дастгоҳҳои ниҳоӣ баррасӣ мешуданд, пас меъмории пешниҳодшуда сатҳи нав - ҳисобкунии туманро ҷорӣ мекунад. Дар ин ҳолат, сатҳи туманро вобаста ба хусусиятҳои захираҳо ё маҷмӯи сиёсатҳое, ки истифодаи дастгоҳҳои гуногунро дар ин зерсатҳҳо муайян мекунанд, ба якчанд зерсатҳҳо тақсим кардан мумкин аст.
Ин абстраксия чӣ гуна буда метавонад? Ин аст экосистемаи маъмулии IoT-Fog-Cloud. Дастгоҳҳои IoT маълумотро ба серверҳои тезтар ва дастгоҳҳои компютерӣ барои ҳалли мушкилоте, ки таъхири камро талаб мекунанд, мефиристанд. Дар ҳамон система, абрҳо барои ҳалли мушкилоте масъуланд, ки миқдори зиёди захираҳои компютерӣ ё фазои нигоҳдории маълумотро талаб мекунанд.
Смартфонҳо, соатҳои интеллектуалӣ ва дигар гаҷетҳо низ метавонанд ҷузъи IoT бошанд. Аммо чунин дастгоҳҳо, чун қоида, протоколҳои алоқаи хусусии таҳиягарони калонро истифода мебаранд. Маълумоти тавлидшудаи IoT тавассути протоколи REST HTTP ба қабати туман интиқол дода мешавад, ки чандирӣ ва ҳамоҳангиро ҳангоми эҷоди хидматҳои RESTful таъмин мекунад. Ин бо назардошти зарурати таъмини мутобиқати ақиб бо инфрасохтори мавҷудаи ҳисоббарорӣ, ки дар компютерҳои маҳаллӣ, серверҳо ё кластери сервер кор мекунанд, муҳим аст. Захираҳои маҳаллӣ, ки "гиреҳҳои туман" номида мешаванд, маълумоти гирифташударо филтр мекунанд ва онро ба таври маҳаллӣ коркард мекунанд ё барои ҳисобҳои минбаъда ба абр мефиристанд.
Абрҳо протоколҳои гуногуни иртиботро дастгирӣ мекунанд, ки маъмултаринашон AMQP ва REST HTTP мебошанд. Азбаски HTTP хуб маълум аст ва барои Интернет мутобиқ карда шудааст, саволе ба миён меояд: "Оё мо набояд онро барои кор бо IoT ва туман истифода барем?" Аммо, ин протокол мушкилоти иҷроиш дорад. Муфассалтар дар ин бора баъдтар.
Умуман, ду модели протоколҳои коммуникатсионӣ барои системае, ки ба мо лозим аст, мувофиқанд. Инҳо дархост-ҷавоб ва нашр-обуна мебошанд. Модели аввал, махсусан дар меъмории сервер-мизоҷ бештар маълум аст. Мизоҷ аз сервер маълумот талаб мекунад ва сервер дархостро қабул мекунад, онро коркард мекунад ва паёми ҷавобиро бармегардонад. Дар ин модел протоколҳои REST HTTP ва CoAP кор мекунанд.
Модели дуюм аз зарурати таъмини пайвасти асинхронӣ, тақсимшуда ва фуҷур байни манбаъҳои тавлидкунандаи маълумот ва қабулкунандагони ин додаҳо ба вуҷуд омадааст.
Модел се иштироккунандаро дар назар дорад: ношир (манбаи маълумот), брокер (диспетчер) ва муштарӣ (қабулкунанда). Дар ин ҷо муштарӣ, ки ҳамчун муштарӣ амал мекунад, набояд аз сервер маълумот талаб кунад. Ба ҷои фиристодани дархостҳо, он ба рӯйдодҳои муайяни система тавассути брокер обуна мешавад, ки барои филтр кардани ҳама паёмҳои воридотӣ ва масири онҳо байни ноширон ва муштариён масъул аст. Ва ношир, вақте ки воқеае дар бораи мавзӯи муайян рух медиҳад, онро ба брокер интишор мекунад, ки он маълумотро оид ба мавзӯи дархостшуда ба муштарӣ мефиристад.
Аслан, ин меъморӣ ба рӯйдодҳо асос ёфтааст. Ва ин модели мутақобила барои барномаҳо дар IoT, абр, туман аз сабаби қобилияти он дар таъмини миқёспазирӣ ва содда кардани пайвасти байни дастгоҳҳои гуногун, дастгирии алоқаи динамикии бисёр ба бисёр ва иртиботи асинхронӣ ҷолиб аст. Баъзе аз протоколҳои маъмултарини паёмнависии стандартӣ, ки модели нашр-обунаро истифода мебаранд, MQTT, AMQP ва DDS мебошанд.
Аён аст, ки модели нашр-обуна бартариҳои зиёд дорад:
- Ноширон ва обуначиён лозим нест, ки дар бораи мавҷудияти якдигар огоҳ бошанд;
- Як муштарӣ метавонад аз нашрияҳои гуногун маълумот гирад ва як ношир метавонад ба муштариёни гуногун маълумот фиристад (принсипи бисёр ба бисёр);
- Барои муошират ношир ва муштарӣ набояд дар як вақт фаъол бошанд, зеро брокер (ҳамчун системаи навбат кор мекунад) метавонад паёмро барои муштариёне, ки ҳоло ба шабака пайваст нестанд, нигоҳ дорад.
Бо вуҷуди ин, модели дархост-ҷавоб инчунин ҷиҳатҳои қавӣ дорад. Дар ҳолатҳое, ки қобилияти ҷониби сервер барои коркарди дархостҳои сершумори муштарӣ мушкилот нест, истифодаи ҳалли собитшуда ва боэътимод маъно дорад.
Инчунин протоколҳое мавҷуданд, ки ҳарду моделро дастгирӣ мекунанд. Масалан, XMPP ва HTTP 2.0, ки опсияи "серверро пахш" -ро дастгирӣ мекунанд. IETF инчунин CoAP-ро нашр кард. Дар кӯшиши ҳалли мушкилоти паёмнависӣ, якчанд роҳҳои ҳалли дигар, ба монанди протоколи WebSockets ё истифодаи протоколи HTTP тавассути QUIC (Quick UDP Internet Connections) офарида шудаанд.
Дар мавриди WebSockets, гарчанде ки он барои интиқоли маълумот дар вақти воқеӣ аз сервер ба мизоҷи веб истифода мешавад ва пайвастагиҳои доимиро бо иртиботи дуҷонибаи ҳамзамон таъмин мекунад, он барои дастгоҳҳои дорои захираҳои компютерии маҳдуд пешбинӣ нашудааст. QUIC низ сазовори таваҷҷуҳ аст, зеро протоколи нави нақлиёт имкониятҳои зиёдеро фароҳам меорад. Аммо азбаски QUIC ҳанӯз стандартизатсия нашудааст, пешгӯии татбиқ ва таъсири эҳтимолии он ба ҳалли IoT бармаҳал аст. Аз ин рӯ, мо WebSockets ва QUIC-ро бо назардошти оянда нигоҳ медорем, аммо ҳоло мо онро муфассалтар омӯхта наметавонем.
Кӣ зеботарин дар ҷаҳон аст: муқоисаи протоколҳо
Акнун биёед дар бораи ҷиҳатҳои қавӣ ва заъфи протоколҳо сӯҳбат кунем. Ба пеш нигох карда, фавран кайд кунем, ки ягон рохбари аник нест. Ҳар як протокол дорои баъзе афзалиятҳо / нуқсонҳо мебошад.
Вақти посух
Яке аз муҳимтарин хусусиятҳои протоколҳои иртиботӣ, махсусан дар робита бо Интернети ашё, вақти вокуниш аст. Аммо дар байни протоколҳои мавҷуда, ғолиби аниқе нест, ки сатҳи ҳадди ақали таъхирро ҳангоми кор дар шароити гуногун нишон диҳад. Аммо як қатор таҳқиқот ва муқоисаи қобилиятҳои протокол вуҷуд дорад.
Барои мисол, муқоисаи самаранокии HTTP ва MQTT ҳангоми кор бо IoT нишон дод, ки вақти вокуниш ба дархостҳо барои MQTT нисбат ба HTTP камтар аст. Ва кай Вақти бозгашти (RTT) MQTT ва CoAP нишон дод, ки RTT миёнаи CoAP нисбат ба MQTT 20% камтар аст.
Дигар бо RTT барои протоколҳои MQTT ва CoAP дар ду сенария гузаронида шуд: шабакаи маҳаллӣ ва шабакаи IoT. Маълум шуд, ки RTT ба ҳисоби миёна дар шабакаи IoT 2-3 маротиба зиёдтар аст. MQTT бо QoS0 дар муқоиса бо CoAP натиҷаи камтар нишон дод ва MQTT бо QoS1 аз ҳисоби ACK дар қабатҳои барнома ва нақлиёт RTT баландтар нишон дод. Барои сатҳҳои гуногуни QoS, таъхири шабака бидуни фишор барои MQTT миллисонияҳо ва барои CoAP садҳо микросонияҳо буд. Аммо, бояд дар хотир дошт, ки ҳангоми кор дар шабакаҳои камтар боэътимод, MQTT дар болои TCP кор мекунад, натиҷаи комилан дигарро нишон медиҳад.
вақти вокуниш ба протоколҳои AMQP ва MQTT тавассути афзоиши сарбории боркаш нишон дод, ки бо сарбории сабук сатҳи таъхир тақрибан яксон аст. Аммо ҳангоми интиқоли миқдори зиёди маълумот, MQTT вақти кӯтоҳтарро нишон медиҳад. дар як дигар CoAP бо HTTP дар сенарияи иртиботи мошин ба мошин бо дастгоҳҳое, ки дар болои мошинҳо муҷаҳҳаз шудаанд, бо сенсорҳои газ, сенсорҳои обу ҳаво, сенсорҳои ҷойгиршавӣ (GPS) ва интерфейси шабакаи мобилӣ (GPRS) муқоиса карда шуданд. Вақт барои интиқоли паёми CoAP тавассути шабакаи мобилӣ тақрибан се маротиба кӯтоҳтар аз вақт барои истифодаи паёмҳои HTTP лозим буд.
Таҳқиқот гузаронида шуданд, ки на ду, балки се протоколро муқоиса карданд. Барои намуна, иҷрои протоколҳои IoT MQTT, DDS ва CoAP дар сенарияи барномаи тиббӣ бо истифода аз эмулятори шабака. DDS аз MQTT аз ҷиҳати таъхири озмудашудаи телеметрӣ дар шароити гуногуни бади шабака бартарӣ дошт. CoAP дар асоси UDP барои барномаҳое, ки вақти вокуниши зудро талаб мекарданд, хуб кор мекард, аммо азбаски он ба UDP асос ёфтааст, талафоти назарраси бастаи пешгӯинашаванда рух дод.
Бандвейт
MQTT ва CoAP аз нуқтаи назари самаранокии фарохмаҷро ҳамчун ҳисобкунии ҳаҷми умумии маълумоти интиқолшуда дар як паём гузаронида шуд. CoAP ҳангоми интиқоли паёмҳои хурд нисбат ба MQTT қобилияти камтар нишон дод. Аммо ҳангоми муқоисаи самаранокии протоколҳо аз рӯи таносуби шумораи байтҳои иттилооти муфид ба миқдори умумии байтҳои интиқолшуда, CoAP самараноктар шуд.
дар бо истифода аз MQTT, DDS (бо TCP ҳамчун протоколи нақлиёт) ва фарохмаҷрои CoAP, маълум шуд, ки CoAP умуман истеъмоли маҷрои камтарро нишон додааст, ки он бо афзоиши талафоти бастаи шабака ё зиёд шудани таъхири шабака, баръакси MQTT ва DDS, ки дар он ҷо вуҷуд дошт, афзоиш наёфт. афзоиши истифодаи фарохмаҷро дар сенарияҳои зикршуда. Сенарияи дигар шумораи зиёди дастгоҳҳоро дар як вақт интиқол медод, ки дар муҳити IoT маъмул аст. Натиҷаҳо нишон доданд, ки барои истифодаи баландтар истифода бурдани CoAP беҳтар аст.
Дар зери сарбории сабук, CoAP маҷрои камтаринро истифода бурд ва пас аз он MQTT ва REST HTTP истифода мешуд. Аммо, вақте ки андозаи борҳо афзоиш ёфт, REST HTTP натиҷаҳои беҳтарин ба даст овард.
Истифодаи барқ
Масъалаи истеъмоли энергия ҳамеша аҳамияти бузург дорад ва махсусан дар системаи IoT. Агар Дар ҳоле, ки MQTT ва HTTP нерӯи барқро истеъмол мекунанд, HTTP хеле бештар истеъмол мекунад. Ва CoAP бештар аст дар муқоиса бо MQTT, имкон медиҳад идоракунии нерӯ. Бо вуҷуди ин, дар сенарияҳои оддӣ, MQTT барои табодули иттилоот дар шабакаҳои Интернети ашё мувофиқтар аст, хусусан агар маҳдудияти нерӯи барқ мавҷуд набошад.
Таҷрибае, ки қобилиятҳои AMQP ва MQTT-ро дар озмоишгоҳи шабакаи бесими мобилӣ ё ноустувор муқоиса кардааст, нишон дод, ки AMQP қобилиятҳои бештари амниятро пешниҳод мекунад, дар ҳоле ки MQTT энергияро самараноктар мекунад.
Амният
Амният боз як масъалаи муҳимест, ки ҳангоми омӯзиши мавзӯи Интернети ашё ва роёниши туман/абрӣ ба миён меояд. Механизми амният одатан ба TLS дар HTTP, MQTT, AMQP ва XMPP ё DTLS дар CoAP асос ёфтааст ва ҳарду варианти DDS-ро дастгирӣ мекунад.
TLS ва DTLS аз раванди барқарор кардани иртибот байни тарафҳои муштарӣ ва сервер барои мубодилаи пакетҳо ва калидҳои рамзгузории дастгирӣ оғоз мешаванд. Ҳарду ҷониб барои таъмини он, ки иртиботи минбаъда дар канали бехатар сурат гирад, маҷмӯаҳоро гуфтушунид мекунад. Фарқи байни ин ду дар тағиротҳои хурд аст, ки имкон медиҳанд DTLS-и UDP-ро тавассути пайвасти ноустувор кор кунанд.
дар Якчанд татбиқи гуногуни TLS ва DTLS нишон доданд, ки TLS кори беҳтареро анҷом додааст. Ҳамлаҳо ба DTLS аз сабаби таҳаммулпазирии хатогиҳо муваффақтар буданд.
Аммо, бузургтарин мушкили ин протоколҳо дар он аст, ки онҳо аслан барои истифода дар IoT тарҳрезӣ нашудаанд ва барои кор дар туман ё абр пешбинӣ нашудаанд. Тавассути дастфишорӣ, онҳо ба ҳар як муассисаи пайвастшавӣ трафики иловагиро илова мекунанд, ки захираҳои компютериро холӣ мекунанд. Ба ҳисоби миёна, барои TLS 6,5% ва DTLS дар ҳаҷми 11% дар муқоиса бо алоқаи бе қабати амниятӣ афзоиш ёфтааст. Дар муҳити аз захираҳои бой, ки маъмулан дар ҷойгир сатҳи, ин мушкилот нахоҳад буд, аммо дар робита байни IoT ва сатҳи туман, ин як маҳдудияти муҳим мегардад.
Чӣ бояд интихоб кард? Ҷавоби равшане нест. MQTT ва HTTP протоколҳои умедбахштарин ба назар мерасанд, зеро онҳо нисбат ба дигар протоколҳо ҳалли нисбатан баркамол ва устувори IoT ҳисобида мешаванд.
Қарорҳо дар асоси протоколи ягонаи коммуникатсионӣ
Таҷрибаи ҳалли як протокол камбудиҳои зиёде дорад. Масалан, протоколе, ки ба муҳити маҳдуд мувофиқ аст, метавонад дар домене, ки талаботи қатъии амният дорад, кор накунад. Бо дарназардошти ин, мо боқӣ мемонем, ки қариб ҳама ҳалли имконпазири як протоколро дар экосистемаи Fog-to-Cloud дар IoT, ба истиснои MQTT ва REST HTTP, партояд.
REST HTTP ҳамчун як ҳалли ягонаи протокол
Мисоли хуби он вуҷуд дорад, ки чӣ гуна дархостҳо ва посухҳои REST HTTP дар фазои IoT-to-Fog мутақобила мекунанд: . Ҳайвонҳо бо сенсорҳои фарсудашаванда муҷаҳҳаз шудаанд (муштарии IoT, C) ва тавассути роёниши абрӣ тавассути системаи интеллектуалии кишоварзӣ (Fog server, S) идора карда мешаванд.
Сарлавҳаи усули POST захираи тағир додани (/ферма/ҳайвонот) ва инчунин версияи HTTP ва навъи мундариҷаро муайян мекунад, ки дар ин ҳолат объекти JSON мебошад, ки фермаи ҳайвонотро, ки система идора мекунад (Dulcinea/cow) мебошад. . Посух аз сервер нишон медиҳад, ки дархост тавассути фиристодани коди ҳолати HTTPS 201 (манбаи эҷодшуда) муваффақ шудааст. Усули GET бояд танҳо манбаи дархостшударо дар URI муайян кунад (масалан, /farm/animals/1), ки тасвири JSON-и ҳайвонро бо он ID аз сервер бармегардонад.
Усули PUT вақте истифода мешавад, ки баъзе сабтҳои мушаххаси захираҳо бояд нав карда шаванд. Дар ин ҳолат, манбаъ URI-ро барои параметре, ки бояд тағир дода шавад ва арзиши ҷориро муайян мекунад (масалан, нишон медиҳад, ки гов дар ҳоли ҳозир роҳ меравад, /ферма/ҳайвонот/1? ҳолат=гаштан). Ниҳоят, усули DELETE ба усули GET баробар истифода мешавад, аммо танҳо дар натиҷаи амалиёт захираро нест мекунад.
MQTT ҳамчун як ҳалли ягонаи протокол
Биёед ҳамон як хоҷагии интеллектуалиро гирем, аммо ба ҷои REST HTTP мо протоколи MQTT -ро истифода мебарем. Сервери маҳаллӣ бо китобхонаи Mosquitto насбшуда ҳамчун брокер амал мекунад. Дар ин мисол, як компютери оддӣ (сервери ферма номида мешавад) Raspberry Pi ҳамчун муштарии MQTT хизмат мекунад, ки тавассути насби китобхонаи Paho MQTT амалӣ карда мешавад, ки бо брокери Mosquitto комилан мувофиқ аст.
Ин муштарӣ ба қабати абстраксияи IoT мувофиқат мекунад, ки дастгоҳи дорои қобилиятҳои ҳассос ва ҳисоббарориро намояндагӣ мекунад. Аз тарафи дигар, миёнарав ба сатҳи баландтари абстраксия мувофиқат мекунад, ки гиреҳи ҳисоббарории туманро ифода мекунад, ки бо қобилияти бештари коркард ва нигоҳдорӣ тавсиф мешавад.
Дар сенарияи пешниҳодшудаи хоҷагии интеллектуалӣ, Raspberry Pi ба акселерометр, GPS ва сенсорҳои ҳарорат пайваст мешавад ва маълумотро аз ин сенсорҳо ба гиреҳи туман нашр мекунад. Тавре ки шумо эҳтимол медонед, MQTT ба мавзӯъҳо ҳамчун иерархия муносибат мекунад. Як ношири MQTT метавонад паёмҳоро ба маҷмӯи мушаххаси мавзӯъҳо нашр кунад. Дар мавриди мо се нафари онҳо ҳастанд. Барои сенсоре, ки ҳароратро дар анбори ҳайвонот чен мекунад, муштарӣ мавзӯъро интихоб мекунад (ферма/сарой/ҳарорат). Барои санҷандаҳое, ки макони GPS ва ҳаракати ҳайвонотро тавассути акселерометр чен мекунанд, муштарӣ навсозиҳоро дар (ферм/ҳайвонот/GPS) ва (ферм/ҳайвонот/ҳаракат) нашр мекунад.
Ин маълумот ба брокер дода мешавад, ки вай метавонад онро муваққатан дар пойгоҳи додаҳои маҳаллӣ нигоҳ дорад, агар муштарии дигари манфиатдор дертар биёяд.
Илова ба сервери маҳаллӣ, ки ҳамчун брокери MQTT дар туман амал мекунад ва ба он Raspberry Pis, ҳамчун мизоҷони MQTT, маълумотҳои сенсориро мефиристад, метавонад дар сатҳи абр брокери дигари MQTT бошад. Дар ин ҳолат, иттилооте, ки ба брокери маҳаллӣ интиқол дода мешавад, метавонад муваққатан дар пойгоҳи додаҳои маҳаллӣ нигоҳ дошта шавад ва/ё ба абр фиристода шавад. Брокери тумани MQTT дар ин вазъият барои пайваст кардани ҳама маълумот бо брокери абрии MQTT истифода мешавад. Бо ин меъморӣ, корбари замимаи мобилӣ метавонад ба ҳарду брокер обуна шавад.
Агар пайвастшавӣ ба яке аз брокерҳо (масалан, абр) ноком шавад, корбари ниҳоӣ аз дигараш маълумот мегирад (туман). Ин хусусияти хоси системаҳои ҳисоббарории омехтаи туман ва абрӣ мебошад. Бо нобаёнӣ, барномаи мобилиро метавон танзим кард, ки аввал ба брокери MQTT-и туман пайваст шавад ва агар ин ноком шавад, ба брокери абрии MQTT пайваст шавад. Ин ҳалли танҳо яке аз бисёр системаҳои IoT-F2C аст.
Қарорҳои бисёрпротоколӣ
Қарорҳои ягонаи протоколӣ аз сабаби татбиқи осонтарини онҳо маъмуланд. Аммо равшан аст, ки дар системаҳои IoT-F2C якҷоя кардани протоколҳои гуногун маъно дорад. Идеяи он аст, ки протоколҳои гуногун метавонанд дар сатҳҳои гуногун кор кунанд. Масалан, се абстраксияро гиред: қабатҳои IoT, туман ва роёниши абрӣ. Дастгоҳҳо дар сатҳи IoT одатан маҳдуд ҳисобида мешаванд. Барои ин шарҳ, биёед сатҳҳои IoT-ро ҳамчун маҳдудтарин, абрии маҳдудтарин ва роёниши туманро ҳамчун "ҷои мобайн" баррасӣ кунем. Пас маълум мешавад, ки байни IoT ва абстраксияҳои туман, ҳалли протоколҳои ҷорӣ MQTT, CoAP ва XMPP-ро дар бар мегиранд. Байни туман ва абр, аз тарафи дигар, AMQP яке аз протоколҳои асосии истифодашуда дар баробари REST HTTP мебошад, ки аз сабаби чандирии худ дар байни қабатҳои IoT ва туман низ истифода мешавад.
Мушкилоти асосӣ дар ин ҷо ҳамкории мутақобилаи протоколҳо ва осонии интиқоли паёмҳо аз як протокол ба протоколи дигар мебошад. Идеалӣ, дар оянда меъмории системаи Интернети ашё бо захираҳои абрӣ ва туман аз протоколи алоқаи истифодашаванда мустақил хоҳад буд ва ҳамоҳангии хуби байни протоколҳои гуногунро таъмин мекунад.
Азбаски дар айни замон ин тавр нест, якҷоя кардани протоколҳое, ки фарқиятҳои назаррас надоранд, маъно дорад. Бо ин мақсад, як ҳалли эҳтимолӣ ба омезиши ду протокол асос ёфтааст, ки як услуби меъмориро риоя мекунанд, REST HTTP ва CoAP. Ҳалли дигари пешниҳодшуда ба омезиши ду протокол асос ёфтааст, ки иртиботи нашр-обуна, MQTT ва AMQP-ро пешниҳод мекунанд. Истифодаи консепсияҳои шабеҳ (ҳам MQTT ва ҳам AMQP брокерҳоро истифода мебаранд, CoAP ва HTTP REST-ро истифода мебаранд) татбиқи ин комбинатсияҳоро осонтар мекунад ва кӯшиши камтари ҳамгироиро талаб мекунад.
Тасвири (а) ду модели ба дархост асосёфта, HTTP ва CoAP ва ҷойгиркунии эҳтимолии онҳоро дар ҳалли IoT-F2C нишон медиҳад. Азбаски HTTP яке аз протоколҳои маъруфтарин ва қабулшуда дар шабакаҳои муосир аст, гумон аст, ки онро пурра бо протоколҳои дигари паёмнависӣ иваз кунанд. Дар байни гиреҳҳо, ки дастгоҳҳои пурқувватеро, ки дар байни абр ва туман ҷойгиранд, REST HTTP як ҳалли оқилона аст.
Аз тарафи дигар, барои дастгоҳҳои дорои захираҳои компютерии маҳдуд, ки байни қабатҳои Туман ва IoT муошират мекунанд, истифодаи CoAP самараноктар аст. Яке аз бартариҳои бузурги CoAP аслан мутобиқати он бо HTTP мебошад, зеро ҳарду протоколҳо ба принсипҳои REST асос ёфтаанд.
Тасвири (б) ду модели иртиботи интишор-обунаро дар як сенария нишон медиҳад, аз ҷумла MQTT ва AMQP. Гарчанде ки ҳарду протоколҳо метавонанд барои иртибот байни гиреҳҳо дар ҳар як қабати абстраксия истифода шаванд, мавқеи онҳо бояд дар асоси иҷроиш муайян карда шаванд. MQTT ҳамчун як протоколи сабук барои дастгоҳҳои дорои захираҳои компютерии маҳдуд тарҳрезӣ шудааст, аз ин рӯ он метавонад барои иртиботи IoT-Fog истифода шавад. AMQP барои дастгоҳҳои пурқувваттар мувофиқтар аст, ки онро дар байни гиреҳҳои туман ва абр ҷойгир мекунанд. Ба ҷои MQTT, протоколи XMPP метавонад дар IoT истифода шавад, зеро он сабук ҳисобида мешавад. Аммо он дар чунин сенарияҳо он қадар васеъ истифода намешавад.
натиҷаҳои
Аз эҳтимол дур нест, ки яке аз протоколҳои баррасишуда барои фарогирии ҳама иртибот дар система, аз дастгоҳҳои дорои захираҳои компютерии маҳдуд то серверҳои абрӣ кофӣ бошад. Таҳқиқот нишон дод, ки ду варианти умедбахше, ки таҳиягарон бештар истифода мебаранд, MQTT ва RESTful HTTP мебошанд. Ин ду протокол на танҳо баркамолтарин ва устувор мебошанд, балки инчунин бисёре аз татбиқи хуб ҳуҷҷатгузорӣ ва муваффақ ва захираҳои онлайнро дар бар мегиранд.
Бо сабаби устуворӣ ва конфигуратсияи оддӣ, MQTT як протоколест, ки бо гузашти вақт ҳангоми истифода дар сатҳи IoT бо дастгоҳҳои маҳдуд корбарии олии худро собит кардааст. Дар қисматҳои система, ки алоқаи маҳдуд ва истеъмоли батарея мушкилот нест, ба монанди баъзе доменҳои туман ва аксари роёниши абрӣ, RESTful HTTP интихоби осон аст. CoAP низ бояд ба назар гирифта шавад, зеро он инчунин ҳамчун стандарти паёмнависии IoT босуръат инкишоф меёбад ва эҳтимол дорад, ки он дар ояндаи наздик ба сатҳи устуворӣ ва камолоти шабеҳи MQTT ва HTTP мерасад. Аммо стандарт ҳоло дар ҳоли рушд аст, ки бо мушкилоти мутобиқати кӯтоҳмуддат меояд.
Шумо дар блоги дигар чӣ хонда метавонед?
→
→
→
→
→
Ба мо обуна шавед -канал то мақолаи ояндаро аз даст надиҳед! Мо на бештар аз ду маротиба дар як ҳафта ва танҳо дар бораи тиҷорат менависем.
Манбаъ: will.com