Phenquestions
Kolosalus prijungtų įrenginių biologinis tinklas, augantis per pastaruosius du dešimtmečius visame pasaulyje, vadinamas daiktų internetu. Šiais laikais aplink mus yra daugybė objektų, galinčių rinkti, siųsti ir apdoroti duomenis į kitus serverius ir kitas programas. IoT protokolai yra tokia sistema, kuri perduos duomenis internetu. Bet duomenis jis perduos tik tada, kai ryšių tinklas tarp dviejų prijungtų įrenginių bus saugus. Kokie dalykai leidžia tokį nuotolinį saugų ryšį?
Kai kurių kalbų nematyti. Ši kalba paprastai leidžia bendrauti tarp dviejų ar daugiau fizinių objektų. Šie objektai yra sudaryti iš IoT protokolų ir standartų. Tokiu būdu daiktų interneto protokolaileidžia atlikti visą darbą.
Mums pavyko parengti ryškiausius daiktų interneto protokolus ir detales. Pažiūrėkime.
Aukščiausi standartiniai interneto protokolai
Mes galime suskaidyti daiktų interneto protokolusį du pagrindinius tipus: interneto tinklo protokolus ir interneto duomenų protokolus. Yra įvairių galimybių prisijungti. Šiame straipsnyje paaiškinsite pagrindinius IoT protokolus, kuriuos jums siūlo kūrėjai.
1. „Bluetooth“
Viena plačiausiai naudojamų belaidžių mažo nuotolio technologijų yra „Bluetooth“. Galite greitai gauti „Bluetooth“ programas, kurios siūlo nešiojamą technologiją, kad galėtumėte susieti su išmaniaisiais įtaisais. Neseniai tarp „IoT“ protokolų pristatytas „Bluetooth“ protokolas yra „BLE“ arba „Bluetooth Low Energy“ protokolas. Tai suteiks įprastą „Bluetooth“ diapazoną kartu su mažesniu energijos suvartojimu.
Turite atsiminti, kad BLE nėra skirta perkelti didelius failus ir puikiai derėti su mažomis duomenų dalimis. Tai yra priežastis, kodėl „Bluetooth“ vadovauja šio amžiaus daiktų interneto protokolams. Naujai išrasta „Bluetooth Core 4“ specifikacija.2 prideda vieną naujovišką interneto protokolo palaikymo profilį. Tai leidžia „Bluetooth Smart Sensor“ tiesiogiai naudotis internetu per „6LoAPAN“.
2. Bevielis internetas
Daugelio elektronikos dizainerių teigimu, „IoT“ integravimui „WiFi“ yra palankus pasirinkimas. Taip yra dėl infrastruktūros, kurią ji turi. Jis turi greitą duomenų perdavimo greitį kartu su sugebėjimu valdyti didelį duomenų kiekį.
Plačiai paplitęs „WiFi“ standartas 802.11 pateikia galimybę perkelti šimtus megabitų per vieną sekundę. Vienintelis šio IoT protokolo trūkumas yra tai, kad kai kurioms IoT programoms jis gali suvartoti per daug energijos. Jis yra maždaug 50 m, o kartu su darbu pagal interneto protokolo standartus apima ir „IoT Cloud“ prieigą prie infrastruktūros. Dažniai yra 2.4GHz ir 5GHz juostos.
3. ZigBee
Kaip ir „Bluetooth“, taip pat yra didžiulė „ZigBee“ vartotojų bazė. Tarp daiktų interneto protokolų „ZigBee“ sukurtas daugiau pramonės įmonėms ir mažiau vartotojams. Paprastai jis veikia 2 dažniu.4GHz. Tai idealiai tinka pramoninėms vietovėms, kuriose duomenys perduodami mažais tarifais tarp namų ar pastatų.
„ZigBee“ ir populiarus „ZigBee“ nuotolinis valdymas yra populiarūs kaip garsūs „IoT“ saugos protokolai, teikiantys saugius, mažai energijos naudojančius, keičiamo dydžio sprendimus ir didelį mazgų skaičių. „ZigBee“ 3.0 pritaikė protokolą pagal vieną standartą. Tai padarė jį patogesnį.
4. „MQTT IoT“
„MQTT IoT“ yra pranešimų protokolas, o visa forma yra „Message Queue Telemetry Transport“. 1999 m. Jį sukūrė Arlenas Nipperis („Arcom“) ir Andy Stanfordas-Clarkas (IBM).) Tai dažniausiai naudojama stebėjimui iš tolimojo daiktų interneto. Pagrindinė MQTT užduotis yra gauti duomenis iš tiek daug elektros prietaisų.
Jis taip pat perduoda juos IT ryšiams ar infrastruktūrai. „MQTT IoT Protocol“ pagrindinė ir stipinų architektūra yra iš esmės įprasta. Jis veikia kartu su TCP, teikdamas patikimus, tačiau paprastus duomenų srautus.
Šis MQTT protokolas sudarytas iš trijų pagrindinių komponentų arba mechanizmų: „Subscriber“, „Publisher“ ir „Broker“. Leidėjo darbas yra duomenų generavimas ir duomenų perdavimas abonentui su brokerio pagalba. Saugumo užtikrinimas yra brokerio darbas. Tai daro tikrindama ir dar kartą tikrindama prenumeratorių ir leidėjų leidimus.
Šis protokolas yra pageidautina parinktis visiems IoT pagrįstiems įrenginiams, kurie taip pat gali suteikti pakankamai informacijos nukreipimo funkcijų pigiems, mažai atminties naudojantiems ir mažiems įrenginiams, naudojant mažą ir pažeidžiamą pralaidumą. tinklo.
5. CoAP
CoAP arba riboto taikymo protokolas, interneto našumo ir naudingumo protokolas, daugiausia sukurtas ribotiems išmaniesiems dalykėliams. „CoAP“ dizainas skirtas naudoti jį tarp įrenginių, turinčių identišką ribotą bendruomenę. Tai apima bendruosius mazgus ir įrenginius internete bei skirtingus santūrius tinklus ir įrenginius, sujungtus internete.
Internetinės sistemos, pagrįstos HTTP protokolais, gali nepaprastai derėti su „CoAP IoT“ tinklo protokolais. Lengviems duomenims įgyvendinti jis naudoja protokolą UDP. Kaip ir HTTP, taip pat naudojama rami architektūra. Jis taip pat naudojamas mobiliuosiuose telefonuose ir kitose socialinėse bendruomenėse, kurios yra pagrindinės programos. „CoAP“ padeda atsikratyti neaiškumų per HTTP gavimo, pateikimo, ištrynimo ir pateikimo strategijas.
6. DDS
Tarp daiktų interneto protokolų - daiktų interneto protokolai - „DDS“ arba „Data Distribution Service“ yra didelio našumo, plečiamo ir realiojo laiko ryšio tarp mašinų ir mašinų standartas. Duomenų platinimo tarnyba - DDA yra sukurta ir sukurta OMG arba „Object Management Group“. Naudodamiesi DDS, galite perduoti duomenis tiek mažo ploto įrenginiuose, tiek naudodamiesi „Cloud“ platformomis.
Duomenų platinimo tarnyba apima du reikšmingus sluoksnius. Tai yra DCPS ir DLRL. DCPS arba „Data-Centric Publish-Subscribe“ veikia teikdama informaciją abonentams. DLRL arba „Data-Local Reconstruction Layer“ atlieka savo darbą pateikdamas sąsają su duomenų centrinėmis viešojo abonemento funkcijomis.
7. NFC
„NFC“ iš „IoT“ protokolų naudojasi saugaus dvipusio ryšio pranašumais. Neseniai pamatėme, kad išmaniesiems telefonams taikomi NFC IoT ryšio protokolai.
NFC arba „Near Field Communication“ leidžia klientams prisijungti prie elektroninių prietaisų, naudoti skaitmeninį turinį ir atlikti bekontaktes mokėjimo operacijas. Esminis NFC darbas yra išplėsti „bekontaktę“ kortelių technologiją. Tai veikia 4 cm atstumu (tarp įrenginių), leidžiant prietaisams dalytis informacija.
8. Ląstelinis
Yra daug daiktų interneto programų, kurios gali reikalauti veikti ilgiau. Šios IoT programos gali pasinaudoti korinio ryšio galimybėmis, tokiomis kaip GSM / 3G / 4G. „Cellular“ yra vienas iš IoT ryšio protokolų, kuris gali siųsti arba perduoti didelį duomenų kiekį. Čia jūs turite atsiminti, kad tai yra kaina.
Didelio duomenų kiekio siuntimo mokestis taip pat bus didelis. „Cellular“ reikia ne tik didelių sąnaudų, bet ir didelio energijos suvartojimo kelioms programoms. Šis daiktų interneto protokolas yra nuostabus jutikliais pagrįstiems mažo pralaidumo duomenų projektams. Taip yra todėl, kad jie gali siųsti labai nereikšmingą duomenų ar informacijos kiekį internete.
Jame yra pigių autentiškų mažų elementų CELLv1 kūrimo lenta.0. Jis taip pat turi daugybę skydų, jungiančių lentas (kad galėtumėte jas naudoti su „Arduino“ ir „Raspberry Pi“ platformomis.) Čia pagrindinis produktas yra „SparqEE“.
9. AMQP
Išplėstinis pranešimų eilės nustatymo protokolas arba AMQP yra programos sluoksnio protokolas. Iš esmės jis yra orientuotas į pranešimą ir skirtas tarpinės programinės įrangos aplinkai. „AMQP IoT“ pranešimų protokolai buvo patvirtinti kaip tarptautiniai standartai. „AMQP IoT Protocol“ apdorojimo grandinę sudaro 3 būtini komponentai, tai yra „Exchange“, „Message Queue“ ir „Binding“.
„Exchange“ dalis veikia gaunant pranešimą ir įtraukiant juos į eiles. „Message Queue“ užduotis yra išsaugoti pranešimą ir ji saugo informaciją tol, kol pranešimus saugiai sukuria kliento programa. Įpareigojantis komponentas atlieka ryšį tarp „Exchange“ komponento ir pranešimų eilės komponento.
10. LoRaWAN
„LoRaWAN“ arba „Long Ranged Wide Area Network“ yra vienas iš plačiajuosčio tinklo IoT protokolų. „LoRaWAN IoT“ tinklo protokolai yra specialiai skirti palaikyti didžiulius tinklus, naudojant milijoną mažos galios įrenginių. Protingi miestai naudoja tokį protokolą.
Įskaitant nebrangų mobilųjį ryšį, „LoRaWAN“ taip pat garsėja daugybe pramonės šakų, kuriose saugomas dvikryptis ryšys. „LoRaWAN“ dažnis įvairiuose tinkluose gali skirtis. Šio daiktų interneto protokolų duomenų perdavimo sparta yra nuo 0.3-50 kbps. Miesto vietovėse LoRaWAN diapazonas svyruoja nuo 2 km iki 5 km. Priemiestyje šio IoT protokolo nuotolis siekia apie 15 km.
11. RDA
RDA radijo dažnio identifikavimas veikia belaidžių technologijų pagalba. Jis naudoja elektromagnetinius laukus, kad galėtų atpažinti objektus. Trumpojo nuotolio radijo dažnio atpažinimas yra apie 10 cm. Bet tolimojo nuotolio radijo dažnis gali siekti 200 mm.
ARAT arba „Active Reader Active Tag“ sistema dažniausiai naudoja aktyviuosius. Šios veiklos žymos pabunda tardytojo signalu (aktyvaus skaitytojo signalais).) Geriausia RFID IoT ryšio protokolų dalis yra ta, kad jiems nereikia jokios energijos.
12. Z banga
„Z-Wave“ interneto protokolai suteikia jums mažos galios RF arba radijo dažnio ryšį. Paprastai tai naudojame namų automatikos programose. Jutikliai, lempos valdikliai ir kt., yra mažos galios radijo dažnis. Ši mažo delsos technologija taip pat turi daugiau apsaugos nuo belaidžių technologijų (pvz., „WiFi“) funkcijų.) Tai veikia veikiant 1 GHz dažnių juostoje.
Dizaineriai rūpinasi paprastu ir greitu daiktų interneto protokolų kūrimo procesu. Jie stengiasi lengvai nustatyti „Z-Wave IoT“ protokolus. „Z-Wave“ daiktų interneto protokolų dažnis yra 900 MHz, o diapazonas - apie 30–100 m. Tai suteikia jums prieigą prie debesies ir jai reikia tilto. Šio protokolo duomenų perdavimo sparta yra 40–100 kbit / s
13. „Sigfox“
„Sigfox“ yra žinoma kaip viena iš geriausių alternatyvių technologijų, turinčių „Cellular“ ir „WiFi“ atributus. Kadangi „Sigfox IoT“ protokolas buvo sukurtas ir sukurtas M2M programoms, jis gali siųsti tik žemo lygio duomenis. Pasinaudodamas UNB arba „Ultra Narrow Band“ pagalba, „Sigfox“ gali palaikyti nuo 10 iki 1000 bitų per sekundę greitį perduodant mažai duomenų. Jis sunaudoja tik 50 mikrovatų galios.
„IoT“ ryšio protokolų „Sigfox“ dažnis yra 900 MHz, ir jis turi prieigą prie „Could“. Kaimo aplinkoje „Sigfox IoT“ protokolas apima 30–50 km nuotolį. Miesto teritorijose šio protokolo nuotolis yra 3-10 km.
14. Siūlas
Vienas iš naujausių daiktų internetų protokolųį sceną atėjo daiktų interneto saugumo protokolai „Thread“. „Next“ išradėjas sukūrė šį protokolą. Namų automatikos programoje šis daiktų interneto protokolas dabar padidina jo naudojimą. Tai yra IP pagrindu veikiantis „IPv6“ tinklo protokolas ir jis yra pagrįstas „6LowPAN“.
Daugiausia jis buvo skirtas pagirti „WiFi“ namuose. Šis protokolas nemokamas. Šis protokolas palaiko tinklo tinklą IEEE802 radijo imtuvuose.15.4. Jis gali apdoroti apie 250 mazgų, taip pat šifravimą ir autentifikavimą. „Thread IoT“ protokolo dažnis yra 2.4GHz (ISM), ir jis gali aprėpti iki 10-30 m.
15. „EnOcean“
Tarp „IoT“ ryšio protokolų „EnOcean“ imasi novatoriškos krypties. Tai bevielio jutimo ir energijos rinkimo platforma. Tai puikiai tinka projektuojant prietaisus, į kuriuos reikia reaguoti esant skirtingoms aplinkybėms, pavyzdžiui, temperatūros pokyčiams, apšvietimui ir kitoms netolygioms situacijoms.
Dauguma šio IoT protokolo programų šiuo metu naudojamos transportavimo, namų automatikos, pramonės automatikos ir logistikos srityse. „EnOcean IoT“ protokolo dažnis yra 315 MHz, 868 MHz ir 902 MHz. Jis suteikia jums prieigą debesyje, o jo atstumas yra 300 m lauke ir 30 m patalpoje.
Galutinis nuosprendis
Yra įvairių protokolų, kuriuos galite pasirinkti, jei dirbate bet kuriame IoT projekte. Kad jūsų sprendimas būtų lengvesnis nei bet kada, pateikiame šiuos protokolus su visais puikiais punktais. Taigi kurį iš jų pasirinksite?
Prieš pasirinkdami norimą protokolą, žinokite protokolo pralaidumą, diapazoną, energijos sąnaudas ir mazgą. Ar kada nors naudojote kurį nors iš šių protokolų, kuriuos peržiūrėjome? Palikite komentarą žemiau, praneškite mums ir papasakokite apie mus savo draugams, pasidalindami apžvalgomis.
