🥇 Akopọ ti Nẹtiwọki ati Awọn Ilana Fifiranṣẹ fun IoT

Kaabo, Khabrovits! Russia ká akọkọ online dajudaju IoT developer bẹrẹ ni OTUS ni Oṣu Kẹwa. Iforukọsilẹ fun iṣẹ-ẹkọ naa ṣii ni bayi, ati nitorinaa a tẹsiwaju lati pin awọn ohun elo to wulo pẹlu rẹ.

Intanẹẹti ti Awọn nkan (IoT) yoo kọ lori awọn amayederun nẹtiwọọki ti o wa, awọn imọ-ẹrọ ati awọn ilana ti a lo lọwọlọwọ ni awọn ile / awọn ọfiisi ati Intanẹẹti, ati pe yoo pese pupọ diẹ sii.

Idi ti itọsọna yii ni lati pese atokọ kukuru ti Nẹtiwọki ati awọn ilana elo fun IoT.

Akiyesi. O gbọdọ ni imọ awọn ipilẹ ti awọn imọ-ẹrọ nẹtiwọki.

Awọn nẹtiwọki IoT

IoT yoo ṣiṣẹ lori awọn nẹtiwọki TCP/IP ti o wa tẹlẹ.

TCP/IP nlo awoṣe Layer mẹrin pẹlu awọn ilana kan pato ni ipele kọọkan. Cm. oye TCP/IP 4 Layer awoṣe (a loye awoṣe TCP/IP mẹrin-ipele).

Aworan ti o wa ni isalẹ fihan lafiwe ti awọn ilana ti o nlo lọwọlọwọ ati awọn ti o ṣeese julọ lati ṣee lo fun IoT.

Awọn akọsilẹ lori chart:

Iwọn fonti ṣe afihan olokiki ti ilana naa. Fun apẹẹrẹ, ni apa osi IPv4 diẹ sii wa, nitori o jẹ olokiki pupọ diẹ sii lori Intanẹẹti ode oni. Sibẹsibẹ, o kere si ni apa ọtun bi IPv6 ṣe nireti lati di olokiki diẹ sii ni IoT.
Kii ṣe gbogbo awọn ilana ni a fihan.
Awọn iyipada pupọ julọ wa ni ikanni (awọn ipele 1 ati 2) ati awọn ipele ohun elo (ipele 4).
Nẹtiwọọki ati awọn ipele gbigbe yoo ṣee ṣe ko yipada.

Link Layer Ilana

Ni Layer Data Link, o nilo lati so awọn ẹrọ pọ si ara wọn. Wọn le wa nitosi, fun apẹẹrẹ, ni awọn nẹtiwọọki agbegbe, tabi ni ijinna nla si ara wọn: ni awọn nẹtiwọọki agbegbe ati awọn nẹtiwọọki agbegbe jakejado.

Lọwọlọwọ, ni ipele yii, awọn nẹtiwọki ile ati ọfiisi (LAN) nlo Ethernet ati Wi-Fi, ati awọn nẹtiwọki alagbeka (WAN) lo 3G/4G. Sibẹsibẹ, ọpọlọpọ awọn ẹrọ IoT jẹ agbara kekere, gẹgẹbi awọn sensọ, ati pe o ni agbara nipasẹ awọn batiri nikan. Ni awọn iṣẹlẹ wọnyi, Ethernet ko dara, ṣugbọn Wi-Fi agbara kekere ati Bluetooth ti o ni agbara kekere le ṣee lo.

Lakoko ti awọn imọ-ẹrọ alailowaya ti o wa tẹlẹ (Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G) yoo tun lo lati sopọ awọn ẹrọ wọnyi, o tun tọ lati wo awọn imọ-ẹrọ tuntun ti a ṣe apẹrẹ pataki fun awọn ohun elo IoT, eyiti o ṣee ṣe lati dagba ni olokiki.

Lara wọn ni:

BLE – Bluetooth Low Agbara
LoRaWAN - Long Range WAN
SigFox
LTE-M

A ṣe apejuwe wọn ni alaye diẹ sii ninu nkan naa. Akopọ ti awọn imọ-ẹrọ alailowaya IOT (ayẹwo ti awọn imọ-ẹrọ IoT alailowaya).

nẹtiwọki Layer

Ni ipele nẹtiwọki (Nẹtiwọki) Ilana naa yoo jẹ gaba lori ni igba pipẹ IPv6. Ko ṣee ṣe pe IPv4 yoo ṣee lo, ṣugbọn o le ṣe ipa kan ni awọn ipele ibẹrẹ. Pupọ julọ awọn ẹrọ IoT fun ile, gẹgẹbi awọn gilobu ina ti o gbọn, lo lọwọlọwọ IPv4.

gbigbe Layer

TCP jẹ gaba lori Layer Transport lori Intanẹẹti ati wẹẹbu. O jẹ lilo ninu HTTP mejeeji ati ọpọlọpọ awọn ilana Intanẹẹti olokiki miiran (SMTP, POP3, IMAP4, ati bẹbẹ lọ).

MQTT, eyiti Mo nireti lati di ọkan ninu awọn ilana Layer ohun elo akọkọ fun fifiranṣẹ, lọwọlọwọ nlo TCP.

Bibẹẹkọ, ni ọjọ iwaju, nitori iwọn kekere, Mo nireti pe UDP yoo jẹ olokiki diẹ sii fun IoT. O ṣee ṣe yoo di ibigbogbo MQTT-SN, nṣiṣẹ lori oke ti UDP. Wo iwe lafiwe TCP vs UDP .

Layer ohun elo ati awọn ilana fifiranṣẹ

Awọn abuda pataki fun awọn ilana IoT:

Iyara - iye data ti o ti gbe fun iṣẹju-aaya.
Lairi ni akoko ti o nilo lati tan ifiranṣẹ ranṣẹ.
Ilo agbara.
Aabo.
Wiwa ti software.

Lọwọlọwọ, awọn ilana akọkọ meji ni a lo ni agbara ni ipele yii: HTTP ati MQTT.

HTTP jẹ ilana ti o mọ daradara julọ ni ipele yii, labẹ WWW. Yoo tẹsiwaju lati ṣe pataki fun IoT nitori pe o jẹ lilo fun awọn API REST, ilana ipilẹ fun bii awọn ohun elo wẹẹbu ati awọn iṣẹ ṣe n ṣe ajọṣepọ. Sibẹsibẹ, nitori oke giga rẹ, HTTP ko ṣeeṣe lati di ilana IoT akọkọ, botilẹjẹpe yoo tun jẹ lilo pupọ lori Intanẹẹti.

MQTT (Ifiranṣẹ Queuing Telemetry Transport) ti di ilana fifiranṣẹ ti o ga julọ ni IoT nitori imole ati irọrun ti lilo. Wo nkan Ifihan si MQTT fun olubere (Ifihan si MQTT fun awọn olubere).

Afiwera HTTP ati MQTT fun IoT

MQTT yarayara di boṣewa de facto fun awọn ohun elo IoT. Eyi jẹ nitori imole ati iyara rẹ ti a fiwewe si HTTP ati otitọ pe o jẹ ilana-ọkan-si-ọpọlọpọ ju ilana kan-si-ọkan (HTTP).

Pupọ awọn ohun elo wẹẹbu ode oni yoo ti fi ayọ lo MQTT dipo HTTP ti o ba ti wa ni akoko idagbasoke wọn.

Apẹẹrẹ to dara ni fifiranṣẹ alaye si awọn alabara lọpọlọpọ, gẹgẹbi awọn irin ajo ọkọ oju irin / ọkọ akero / awọn dide ati awọn ilọkuro. Ni oju iṣẹlẹ yii, ilana ọkan-si-ọkan gẹgẹbi HTTP ni oke giga ati fi ẹru pupọ sori awọn olupin wẹẹbu. Diwọn awọn olupin wẹẹbu wọnyi le nira. Pẹlu MQTT, awọn alabara sopọ si alagbata kan, eyiti o le ni irọrun ṣafikun fun iwọntunwọnsi fifuye. Wo ikẹkọ yii pẹlu fidio Ṣe atunjade Data HTML Lori MQTT (Apẹẹrẹ Awọn Dede Ọkọ ofurufu) ati article MQTT vs HTTP fun IOT.

Awọn Ilana Ifiranṣẹ miiran

HTTP ko ṣe apẹrẹ fun awọn ohun elo IoT, ṣugbọn bi a ti mẹnuba, yoo jẹ lilo pupọ fun igba diẹ nitori lilo rẹ ni ibigbogbo ninu API.

Fere gbogbo awọn iru ẹrọ IoT ṣe atilẹyin mejeeji HTTP ati MQTT.

Sibẹsibẹ, awọn ilana miiran wa ti o tọ lati gbero.

Awọn ilana

MQTT - (Ifiranṣẹ Queuing Telemetry Transport). Nlo TCP/IP. Awoṣe-alabapin olutẹwe nilo alagbata ifiranṣẹ kan.
AMQP - (To ti ni ilọsiwaju Ifiranṣẹ Queuing Ilana). Nlo TCP/IP. Olupilẹṣẹ-alabapin ati awọn awoṣe aaye-si-ojuami.
DARA - (Ilana Ohun elo Protocol). O nlo UDP. Ti a ṣe ni pataki fun IoT, nlo awoṣe idahun ibeere ti o jọra si HTTP. RFC 7252.
DDS - (Iṣẹ Pipin data)

Ninu eyi article Awọn ilana akọkọ ati awọn ohun elo wọn jẹ ijiroro. Ipari ti nkan yii ni pe IoT yoo lo ṣeto awọn ilana ti o da lori ohun elo ipinnu wọn.

Bibẹẹkọ, ti o ba wo sẹhin, ni awọn ọdun ibẹrẹ ti Intanẹẹti, HTTP, eyiti o di ilana ti o ga julọ, jẹ ọkan ninu ọpọlọpọ awọn ilana.

Botilẹjẹpe HTTP ko ṣe apẹrẹ akọkọ fun gbigbe faili tabi imeeli, loni o lo fun awọn mejeeji.

Mo nireti pe ohun kanna yoo ṣẹlẹ pẹlu awọn ilana fifiranṣẹ ni IoT: ọpọlọpọ awọn iṣẹ yoo lo ilana ti o ga julọ.

Ni isalẹ awọn aworan Google Trends ti n fihan bi olokiki ti MQTT, COAP ati AMQP ti yipada ni awọn ọdun diẹ sẹhin.

Google lominu Review

Atilẹyin Ilana nipasẹ pẹpẹ

Microsoft Azure - MQTT, AMQP, HTTP ati HTTPS
Aws - MQTT, HTTPS, MQTT lori awọn oju opo wẹẹbu
IBM Bluemix – MQTT,HTTPS,MQTT
Thingworx - MQTT,HTTPS,MQTT,AMQP

Akopọ

Awọn iyipada pupọ julọ wa ni ikanni (awọn ipele 1 ati 2) ati awọn ipele ohun elo (ipele 4).

Nẹtiwọọki ati awọn ipele gbigbe yoo ṣee ṣe ko yipada.

Ni ipele ohun elo, awọn paati IoT yoo lo awọn ilana fifiranṣẹ. Botilẹjẹpe a tun wa ni awọn ipele ibẹrẹ ti idagbasoke IoT, o ṣee ṣe pe ọkan tabi boya awọn ilana fifiranṣẹ meji yoo han.

Ni awọn ọdun diẹ sẹhin, MQTT ti di olokiki julọ ati pe ohun ti Mo n dojukọ lọwọlọwọ lori aaye yii.

HTTP yoo tun tẹsiwaju lati ṣee lo bi o ti wa tẹlẹ daradara sinu awọn iru ẹrọ IoT ti o wa.

Gbogbo ẹ niyẹn. A pe ọ lati forukọsilẹ fun ẹkọ demo ọfẹ lori koko naa "Chatbot fun awọn pipaṣẹ iyara si ẹrọ naa".

Ka siwaju:

Kini idi ti awọn ọna ṣiṣe IoT olumulo ti ko ni aabo jẹ iṣoro iṣowo pataki ni bayi

orisun: www.habr.com

Akopọ ti Nẹtiwọki ati Awọn Ilana Fifiranṣẹ fun IoT