Jetzt hören wir überall das Wort IoT. Was es ist, wie es funktioniert und wie es unser tägliches Leben vereinfacht, werden wir in diesem Artikel diskutieren. Beginnen wir mit der Definition von IoT. Mehrere elektronische Geräte, die mit einer eindeutigen IP-Adresse ausgestattet sind und über das Internet kommunizieren, werden als bezeichnet Internet der Dinge (IoT) . Auf verschiedene Arten können wir IoT definieren, aber schließlich können wir in dieser Technologie die Anzahl elektronischer Geräte mithilfe des Internets über ein einziges Gerät steuern. Hier sollten die elektronischen Geräte in der IoT-Technologie die Sensoren haben und das Signal elektrisch erfassen und entsprechend funktionieren. Und die erfassten Daten werden über das Internet auf das andere Gerät übertragen. IoT wird unser Leben so einfach und genau machen. Gegenwärtig bietet diese Technologie enorme Beschäftigungsmöglichkeiten und es gibt noch viele Entwicklungen. Beispiele für IoT-Geräte wie Smartwatch, Smart-Lautsprecher, Smart-TVs, Amazon Alexa und Google Home-Geräte sind mit dem Internet verbundene Geräte. Beispiele für IoT. Dieser Artikel beschreibt Was ist IoT? , IoT-Protokolle und Architekturen.

Was sind IoT-Protokolle?

Nun kommt hier die interessante Frage, wie diese Geräte im IoT miteinander kommunizieren können. und wie funktioniert IoT? Nun, wie wir Menschen miteinander kommunizieren können, genau wie diese Geräte, kann dies mit anderen Geräten über Protokolle kommunizieren, die als IoT-Protokolle bekannt sind. Das Protokoll ist als eine Reihe von Regeln und Richtlinien definiert, die festlegen, wie auf Befehle von einem anderen Gerät reagiert werden soll. Diese Protokolle sind in Kommunikationsgeräten sehr wichtig. Das Allzweckprotokolle wie CDMA, WAP usw. sind für diese spezielle nicht geeignet IoT-Technologie . Diese Technologie benötigt einige leistungsfähigere Protokolle.

Einige der spezifischen IoT-Protokolllisten

MQTT - Telemetrietransportprotokoll für Nachrichtenwarteschlangen
DDS - Datenverteilungsdienst
AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
CoAP - Constrained Application Protocol

Lassen Sie uns nun im Detail diskutieren IoT-Protokollübersicht

1). Telemetrietransportprotokoll für Nachrichtenwarteschlangen

Die Kommunikation von Maschine zu Maschine kann mit diesem MQTT erfolgen. Es wurde von IBM entwickelt. Das Telemetrietransportprotokoll für Nachrichtenwarteschlangen ist ein Nachrichtenprotokoll. Dieses Protokoll sammelt die Daten von den Geräten und leitet sie an das Netzwerk weiter. Die Verbindung zwischen den Geräten und dem Netzwerk kann also über dieses Protokoll hergestellt werden. Es ist ein einfaches Protokoll, das die Daten von den Sensoren an Geräte und dann in Richtung sendet das Netzwerk . Dies ist das oberste Protokoll des TCP / IP-Protokollreferenzmodells. Die drei Elemente in MQTT-Protokoll im IoT . Sie sind Abonnent, Herausgeber und Händler / Makler. Die Daten können zwischen Abonnent und Herausgeber ausgetauscht werden. Der Händler / Broker ermöglicht die Sicherheitsverbindung zwischen Abonnent und Verlag. MQTT läuft über das TCP / IP-Modell. Aus diesem Grund kann das MQTT-Protokoll nicht für alle Arten von IoT-Anwendungen verwendet werden.

mqtt-Protokoll

2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)

Diese erweiterte Nachrichtenwarteschlange ist ein geeignetes Protokoll für nachrichtenorientierte Middleware-Umgebungen. Dies wurde von John Hara von JP Morgan Chase, London, entwickelt. Dies IoT-Kommunikationsprotokoll nützlich für den Austausch zuverlässiger Nachrichten kann mit diesem AMQP durchgeführt werden.

Der Herausgeber kann über den AMQP-Netzbetreiber mit dem Teilnehmer kommunizieren. Die Nachrichten des Herausgebers können im Netzbetreiber von AMQP gespeichert werden. Gemäß der Nachrichtenwarteschlange und -reihenfolge werden sie mit der richtigen Sicherheitssystemleitung an den entsprechenden Teilnehmer weitergeleitet. AMQP verfügt über die folgenden drei Funktionen, die es zuverlässiger und sicherer machen. Dieses Protokoll hat die folgende Verarbeitungskette.

amqp-Protokoll

Austausch: Empfängt die Nachrichten von den Herausgebern und wird basierend auf den Prioritäten an Nachrichtenwarteschlangen weitergeleitet.

Nachrichtenwarteschlange: Speichert die Nachrichten, bis sie ordnungsgemäß mit der Client-Software verarbeitet wurden.

“Welche Antwort erklärt am besten, warum in Mobiltelefonen integrierte Schaltkreise verwendet werden? ”

Bindung: Die Verbindung zwischen der Austausch- und der Nachrichtenwarteschlange wird von dieser Bindungskomponente angegeben.

3). Datenverteilungsdienst (DDS)

Dieses Protokoll ist ein IoT-Standard, der von der Object Management Group (OMG) entwickelt wurde. Dieses DDS kann sowohl in kleinen Geräten mit geringerer Fläche als auch in der Cloud verwendet werden. Dies ist ein Middleware-Protokoll (liegt dazwischen Betriebssystem und Anwendung) und API (Application Programming Interface), die die Datenkonnektivität zwischen Geräten ermöglicht. Diese Architektur eignet sich am besten für IoT-Anwendungen. Diese Protokollsoftware eignet sich am besten zum Austausch von Informationen und zur schnellen Datenintegration in IoT-Systemen. Dieser unterstützt die Hauptsoftware Programmiersprachen . Mit diesen Daten kann eine skalierbare, zeitnahe und zuverlässige Kommunikation möglich sein Verteilung Service (DDS).

dds-Protokoll

Dieser DDS-Standard besteht aus zwei Schichten. Sie sind:

Data-Centric Publish-Subscribe (DCPS)
Data Local Reconstruction Layer (DLRL)

Die DCPS-Schicht liefert die Informationen an alle Teilnehmer, während DLRL die Schnittstelle zu den Funktionen von DCPS bereitstellt.

4). Constrained Application Protocol (CoAP)

Dieses Protokoll ist ein Internetdienstprogramm für die wenigen (eingeschränkten) IoT-Geräte. Es ist in den meisten IoT-Anwendungen nützlich. Anfänglich wird CoAP in der Kommunikation von Maschine zu Maschine verwendet. CoAP ist das alternative Protokoll für das HTTP. Dieses Protokoll verfügt über eine effektive XML-Austauschdatenformattechnik. Es ist eine andere Technik des binären Datenformats, die räumlich vorzuziehen ist. Dies könnte besser sein als eine reine HTML / XML-Textdatei. CoAP verfügt über vier verschiedene Arten von Nachrichten. Sie sind: nicht bestätigbar, bestätigbar, zurückgesetzt und quittierend. Für eine zuverlässige und sichere Übertragung über UDP werden bestätigbare Nachrichten verwendet, und die Antworten können in Form einer Bestätigung erfolgen. CoAP ist ein sehr leichtes Protokoll und verwendet DTLS (Datagram Transport Layer Security), um mehr Sicherheit und zuverlässige Kommunikation zu gewährleisten.

Dies sind die wichtigen Protokolle der Internet of Things-Protokolle oder IoT-Protokolle.

IoT-Protokollarchitektur

Der interessanteste Punkt hierbei ist, dass das IoT keine bestimmte Architektur hat. Die Forscher schlugen verschiedene IoT-Architekturen vor. Aber in diesen am meisten vorgeschlagenen Architekturen dreischichtige Architekturen und fünfschichtige Architekturen.

Dreischichtige IoT-Architektur

Dies die Architektur in den frühen Tagen der Forschung der IoT-Technologie eingeführt. Die drei Schichten sind in der IoT-Architektur für

3-Layer-Iot-Architektur

Anwendungsschicht: Diese Schicht dient dazu, die spezifische Anwendung dem Endbenutzer bereitzustellen. Die spezifischen Anwendungen können mit dieser Anwendungsschicht ausgeführt werden. Beispiel für diese Schicht wie eine Smartwatch, ein Smartphone, ein Smart-TV usw., die für eine bestimmte Anwendung verwendet wird.

Netzwerkschicht: Die Netzwerkschicht spielt eine wichtige Rolle in der IoT-Architektur. Es stellt eine Verbindung zu anderen intelligenten elektronischen Geräten (Smartwatches, Servern usw.) her. Die Netzwerkschicht dient zum Übertragen und Verarbeiten der Sensordaten.

Wahrnehmungsschicht: Es ist die physikalische Schicht und sammelt die Umgebungsdaten, indem es den Bereich mit Hilfe von Sensoren erfasst.

Fünfschichtige IoT-Architektur

Eine andere Architektur, die eine fünfschichtige IoT-Architektur ist, wird von den Forschern vorgeschlagen, die an IoT gearbeitet haben. In dieser fünfschichtigen IoT-Architektur haben die drei Schichten, die die Anwendungs-, Netzwerk- und Wahrnehmungsschichten darstellen, dieselbe Architektur wie die dreischichtige IoT-Architektur. Darüber hinaus sind die Business-Schicht, die Transport-Schicht und die Verarbeitungsschicht die neue.

5-Layer-Iot-Architektur

Transportschicht: Diese Schicht leitet die Daten von der Verarbeitungsschicht zur Wahrnehmungsschicht und umgekehrt über drahtlose Netzwerke wie LAN, 3G und weiter Bluetooth , usw.

“Unterschied zwischen Widerstand und spezifischem Widerstand ”

Verarbeitungsschicht: Es befindet sich mitten in der IoT-Architektur. Es spielt eine wichtige Rolle in dieser fünfschichtigen IoT-Architektur. Diese Schicht speichert die Daten und verarbeitet die Daten, die von der Transportschicht stammen. Diese Verarbeitungsschicht kann neueste Technologien wie Big Data, DBMS und Cloud Computing usw. implementieren.

Geschäftsschicht: Diese Schicht ist der Kopf der IoT-Architektur. Es verwaltet das gesamte IoT-System, auch Anwendungen, Datenschutz, Gewinnmodelle usw.

Das Smart Home besteht aus allen Geräten, die mit einem Netzwerk verbunden und mit dem Internet kommuniziert sind. Ein intelligentes System wie dieses fünfschichtige zu entwickeln IoT-Protokollstapel ist der beste.

Dieses Konzept hat im Forschungsbereich mehr Gewicht. Und es gibt enorme Veränderungen in IoT-Technologie Täglich, von Tag zu Tag. Wir können mehr über diese IoT-Protokolle und -Architekturen forschen. Hier haben wir nur einige der wichtigen IoT-Protokolle besprochen. Und die wenigen regulären Protokolle wie Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, Cellular, Long Range WAN und RFID werden hier nicht besprochen. Weitere Daten erhalten Sie auf unserem Lepra-Portal.