Ora ovunque sentiamo la parola IoT. In realtà, cos'è, come funziona e come semplifica la nostra vita quotidiana di cui parleremo in questo articolo. Cominciamo con la definizione di IoT. Più dispositivi elettronici che sono dotati di un indirizzo IP univoco e comunicati con Internet sono chiamati Internet of Things (IoT) . In più modi, possiamo definire l'IoT ma finalmente, in questa tecnologia, possiamo controllare il numero di dispositivi elettronici attraverso un unico dispositivo con l'aiuto di Internet. Qui, i dispositivi elettronici nella tecnologia IoT dovrebbero avere i sensori e dovrebbero rilevare il segnale elettricamente e funzionare in base ad esso. E i dati rilevati vengono trasferiti all'altro dispositivo tramite Internet. IoT renderà la nostra vita così semplice e precisa. Attualmente questa tecnologia ha enormi opportunità di lavoro e ci sono ancora molti sviluppi in corso. Esempi di dispositivi IoT come smartwatch, altoparlanti intelligenti, smart TV, Amazon Alexa, dispositivi Google Home sono dispositivi connessi a Internet che rientrano negli esempi di IoT. Questo articolo discute cos'è l'IoT , Protocolli IoT e architetture.
Cosa sono i protocolli IoT?
Ora la domanda interessante viene qui, come questi dispositivi possono comunicare tra loro in IoT? e come funziona l'IoT? Bene, come noi umani possiamo comunicare tra loro, come questi dispositivi, questo può comunicare con altri dispositivi attraverso protocolli noti come protocolli IoT. Il protocollo è definito come un insieme di regole e linee guida normative che hanno come reagire ai comandi di un altro dispositivo. Questi protocolli sono molto importanti nei dispositivi di comunicazione. Il protocolli di uso generale come CDMA, WAP, ecc. non sono adatti per questo specifico Tecnologia IoT . Questa tecnologia necessita di protocolli più potenti.
Alcuni degli elenchi di protocolli IoT specifici
- MQTT - Protocollo di trasporto telemetria delle code di messaggi
- DDS - Servizio di distribuzione dati
- AMQP - Advanced Message Queuing Protocol
- CoAP - Protocollo di applicazione vincolato
Ora parliamo in dettaglio di Panoramica del protocollo IoT
1). Protocollo di trasporto telemetria delle code di messaggi
La comunicazione da macchina a macchina può avvenire con questo MQTT. È stato sviluppato da IBM. Il protocollo di trasporto della telemetria della coda di messaggi è un protocollo di messaggistica. Questo protocollo raccoglie i dati dai dispositivi e li inoltra alla rete. Quindi la connessione tra i dispositivi e la rete può essere effettuata tramite questo protocollo. È un semplice protocollo che invia i dati dai sensori ai dispositivi e poi verso il network . Questo è il protocollo di punta del modello di riferimento del protocollo TCP / IP. I tre elementi in Protocollo MQTT in IoT . Sono abbonato, editore e rivenditore / broker. I dati possono essere scambiati tra sottoscrittore ed editore. Il dealer / broker abilita la connessione di sicurezza tra l'abbonato e l'editore. MQTT viene eseguito sul modello TCP / IP. A causa di questo protocollo MQTT non può essere utilizzato per tutti i tipi di applicazioni IoT.
mqtt-protocollo
2). Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)
Questo accodamento di messaggi avanzato è un protocollo adatto per gli ambienti middleware orientati ai messaggi. Questo è stato sviluppato da John Hara di JP Morgan Chase, Londra. Questo Protocollo di comunicazione IoT utile per lo scambio di messaggi affidabili può essere fatto con questo AMQP.
L'editore può comunicare con l'abbonato tramite l'operatore AMQP. I messaggi dell'editore possono essere archiviati nel corriere di AMQP e, secondo la coda e l'ordine dei messaggi, verranno inoltrati all'abbonato interessato con la linea del sistema di sicurezza appropriata. AMQP ha le seguenti tre funzionalità che lo rendono più affidabile e sicuro. Questo protocollo ha la seguente catena di elaborazione.
protocollo amqp
Scambio: Riceve i messaggi dagli editori e in base alle priorità vengono inoltrati alle code di messaggi.
Coda messaggi: Memorizza i messaggi finché non vengono elaborati correttamente con il software client.
Rilegatura: La connessione tra lo scambio e la coda dei messaggi verrà stabilita da questo componente di associazione.
3). Servizio di distribuzione dati (DDS)
Questo protocollo è uno standard IoT sviluppato da Object Management Group (OMG). Questo DDS può essere utilizzato in piccoli dispositivi che occupano meno spazio e anche nel cloud. Questo è un protocollo middleware (si trova tra sistema operativo e applicazione) e API (Application Programming Interface) che abilita la connettività dati tra i dispositivi. Questa architettura è più adatta per l'applicazione IoT. Questo software di protocollo è ideale per lo scambio di informazioni e la rapida integrazione dei dati nei sistemi IoT. Questo supporta il software principale linguaggi di programmazione . Con questi dati è possibile una comunicazione scalabile, in tempo reale e affidabile Distribuzione Servizio (DDS).
protocollo dds
Questo standard DDS ha due livelli. Sono:
- Pubblica sottoscrizione incentrata sui dati (DCPS)
- Data Local Reconstruction Layer (DLRL)
Il livello DCPS fornisce le informazioni a tutti gli abbonati mentre DLRL fornisce l'interfaccia per le funzionalità di DCPS.
4). Constrained Application Protocol (CoAP)
Questo protocollo è un protocollo di utilità Internet per i pochi gadget IoT (limitati). È utile nella maggior parte delle applicazioni IoT. Inizialmente, CoAP viene utilizzato nelle comunicazioni da macchina a macchina. CoAP è il protocollo alternativo per HTTP. Questo protocollo ha un'efficace tecnica di formato dati di interscambio XML. È una tecnica diversa di formato dati binario che è più preferibile in termini di spazio. Potrebbe essere migliore di un file HTML / XML di testo semplice. CoAP ha quattro diversi tipi di messaggi. Sono: non confermabili, confermabili, azzerati e di riscontro. Per una trasmissione affidabile e sicura tramite UDP vengono utilizzati messaggi confermabili e le risposte possono essere sotto forma di riconoscimento. CoAP è un protocollo molto leggero e utilizza DTLS (Datagram Transport Layer Security) per fornire maggiore sicurezza e comunicazioni affidabili.
Questi sono i protocolli importanti dei protocolli Internet of Things o dei protocolli IoT.
Architettura del protocollo IoT
Il punto più interessante qui è che l'IoT non ha un'architettura particolare. I ricercatori hanno proposto diverse architetture IoT. Ma in quelle architetture più proposte architetture a tre strati e architettura a cinque strati.
Architettura IoT a tre livelli
Questo architettura introdotto nei primi giorni di ricerca della tecnologia IoT. I tre livelli sono nell'architettura IoT per
Architettura iot a 3 livelli
Livello applicazione: Questo livello serve a fornire l'applicazione specifica all'utente finale. Le applicazioni specifiche possono essere eseguite con questo livello dell'applicazione. Esempio di questo livello come uno smartwatch, uno smartphone, una smart TV, ecc. Che viene utilizzato per un'applicazione specifica.
Livello di rete: Il livello di rete ha un ruolo importante nell'architettura IoT. Si connette agli altri dispositivi elettronici intelligenti (smartwatch, server, ecc.). Il livello di rete serve per la trasmissione e l'elaborazione dei dati del sensore.
Livello di percezione: È lo strato fisico e raccoglie i dati circostanti rilevando l'area con l'aiuto dei sensori.
Architettura IoT a cinque livelli
Un'altra architettura che è un'architettura IoT a cinque strati è proposta dai ricercatori che hanno lavorato su IoT. In questa architettura IoT a cinque strati, i tre strati che sono i livelli di applicazione, rete e percezione hanno la stessa architettura dell'architettura IoT a tre strati. Inoltre, il livello aziendale, il livello di trasporto e il livello di elaborazione sono i nuovi.
Architettura iot a 5 livelli
Strato di trasporto: Questo livello inoltra i dati dal livello di elaborazione al livello di percezione e viceversa attraverso reti wireless come LAN, 3G e Bluetooth , eccetera.
Livello di elaborazione: È al centro dell'architettura IoT. Ha un ruolo importante in questa architettura IoT a cinque livelli. Questo livello memorizza i dati ed elabora i dati che provengono dal livello di trasporto. Questo livello di elaborazione in grado di implementare le ultime tecnologie come big data, DBMS e cloud computing, ecc.
Livello aziendale: Questo livello è il capo dell'architettura IoT. Gestisce l'intero sistema IoT anche le applicazioni, la privacy dell'utente, i modelli di profitto, ecc.
La casa intelligente è composta da tutti i dispositivi collegati a una rete e comunicati con Internet. Sviluppare un sistema intelligente come questo a cinque strati Stack di protocollo IoT è il migliore.
Questo concetto ha più peso nell'area di ricerca. E ci sono enormi cambiamenti in corso Tecnologia IoT giorno per giorno. Possiamo fare più ricerche su questi protocolli e architetture IoT. Qui abbiamo discusso solo alcuni degli importanti protocolli IoT. E i pochi protocolli regolari come Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, cellulare, WAN a lungo raggio e RFID non sono discussi qui. Puoi ottenere più dati da quelli sul nostro portale lebbroso.
