Şimdi her yerde IoT kelimesini duyuyoruz. Aslında ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve günlük hayatımızı nasıl kolaylaştırdığını bu yazımızda ele alacağız. IoT'nin tanımıyla başlayalım. Benzersiz bir IP adresi ile donatılmış ve internet üzerinden iletişim kuran birden çok elektronik cihaza Nesnelerin İnterneti (IoT) . Birden fazla şekilde IoT'yi tanımlayabiliriz ancak son olarak bu teknolojide elektronik cihazların sayısını İnternet yardımıyla tek bir cihaz üzerinden kontrol edebiliyoruz. Burada IoT teknolojisindeki elektronik cihazların sensörlere sahip olması ve sinyali elektriksel olarak algılaması ve ona göre çalışması gerekmektedir. Ve algılanan veriler internet üzerinden diğer cihaza aktarılır. IoT, hayatımızı çok basit ve doğru hale getirecek. Mevcut bu teknolojinin çok büyük iş fırsatları var ve hala devam eden birçok gelişme var. Akıllı saat, akıllı hoparlörler, akıllı TV'ler, Amazon Alexa, Google Home cihazları gibi IoT cihazlarına örnekler, IoT örnekleri altında internete bağlı cihazlardır. Bu makale tartışılıyor IoT nedir , IoT protokolleri ve mimarileri.
IoT Protokolleri nelerdir?
Şimdi burada ilginç soru geliyor, bu cihazlar IoT'de birbirleriyle nasıl iletişim kurabilir? ve IoT nasıl çalışır? Peki, biz insanlar birbirimizle nasıl iletişim kurabiliriz, tıpkı bu cihazlar gibi, diğer cihazlarla IoT protokolleri olarak bilinen protokoller aracılığıyla iletişim kurabilir. Protokol, başka bir cihazdan gelen komutlara nasıl tepki verileceğini içeren bir dizi kural ve düzenleme kılavuzu olarak tanımlanır. Bu protokoller, iletişim cihazlarında çok önemlidir. genel amaçlı protokoller CDMA, WAP vb. gibi bu özelliğe uygun değildir IoT teknolojisi . Bu teknolojinin daha güçlü protokollere ihtiyacı var.
Belirli IoT Protokolleri Listesinden Bazıları
- MQTT - Mesaj Sırası Telemetri Aktarım Protokolü
- DDS - Veri Dağıtım Hizmeti
- AMQP - Gelişmiş Mesaj Kuyruklama Protokolü
- CoAP - Kısıtlı Uygulama Protokolü
Şimdi ayrıntılı olarak tartışalım IoT protokolüne genel bakış
1). Mesaj Sırası Telemetri Aktarım Protokolü
Makineden makineye iletişim bu MQTT ile olabilir. IBM tarafından geliştirilmiştir. Mesaj kuyruğu telemetri taşıma protokolü bir mesajlaşma protokolüdür. Bu protokol, verileri cihazlardan toplar ve ağa iletir. Böylece cihazlar ve ağ arasındaki bağlantı bu protokol ile yapılabilir. Verileri sensörlerden cihazlara ve ardından cihazlara gönderen basit bir protokoldür. ağ . Bu, TCP / IP protokol referans modelinin en üst protokolüdür. Üç unsur IoT'de MQTT protokolü . Abone, yayıncı ve bayi / komisyoncudur. Veriler abone ve yayıncı arasında değiştirilebilir. Bayi / komisyoncu, abone ile yayıncı arasında güvenlik bağlantısını sağlar. MQTT, TCP / IP modeli üzerinden çalışır. Bu MQTT protokolü nedeniyle her tür IoT uygulaması için kullanılamaz.
mqtt protokolü
2). Gelişmiş Message Queuing Protokolü (AMQP)
Bu gelişmiş mesaj kuyruğu, mesaj yönelimli ara yazılım ortamları için uygun bir protokoldür. Bu, JP Morgan Chase, Londra'dan John Hara tarafından geliştirilmiştir. Bu IoT iletişim protokolü güvenilir mesaj alışverişi için yararlı bu AMQP ile yapılabilir.
Yayıncı, aboneyle AMQP operatörü aracılığıyla iletişim kurabilir. Yayıncıdan gelen mesajlar AMQP taşıyıcısında saklanabilir ve mesaj kuyruğu ve sırasına göre uygun güvenlik sistemi hattı ile ilgili aboneye iletilir. AMQP, onu daha güvenilir ve emniyetli kılan aşağıdaki üç özelliğe sahiptir. Bu protokol aşağıdaki işlem zincirine sahiptir.
amqp protokolü
Değiş tokuş: Yayıncılardan gelen mesajları alır ve mesaj kuyruklarına iletildikleri önceliklere göre.
Mesaj Sırası: İstemci yazılımı ile düzgün şekilde işlenene kadar mesajları saklar.
Bağlama: Değişim ve mesaj kuyruğu arasındaki bağlantı, bu bağlama bileşeni tarafından belirtilecektir.
3). Veri Dağıtım Hizmeti (DDS)
Bu protokol, Object Management Group (OMG) tarafından geliştirilen bir IoT standardıdır. Bu DDS, bulutta olduğu kadar daha az alan kaplayan küçük cihazlarda da kullanılabilir. Bu bir ara yazılım protokolüdür ( işletim sistemi ve uygulama) ve cihazlar arasında veri bağlantısını sağlayan API (Uygulama Programlama Arayüzü). Bu mimari en iyi IoT uygulaması için uygundur. Bu protokol yazılımı, IoT sistemlerinde bilgi alışverişi ve hızlı veri entegrasyonu için en iyisidir. Bu, ana yazılımı destekliyor Programlama dilleri . Bu Veriler ile ölçeklenebilir, gerçek zamanlı ve güvenilir iletişim mümkün olabilir Dağıtım Hizmet (DDS).
dds protokolü
Bu DDS standardının iki katmanı vardır. Onlar:
- Veri Merkezli Yayınlama-Abone Olma (DCPS)
- Veri Yerel Yeniden Yapılandırma Katmanı (DLRL)
DCPS katmanı bilgileri tüm abonelere iletirken, DLRL DCPS'nin işlevlerine arayüz sağlar.
4). Kısıtlı Uygulama Protokolü (CoAP)
Bu protokol, birkaç (kısıtlanmış) IoT aygıtı için bir internet yardımcı programı protokolüdür. IoT uygulamalarının çoğunda kullanışlıdır. Başlangıçta, makinede iletişimleri makineye CoAP kullanılır. CoAP, HTTP için alternatif protokoldür. Bu protokol, etkili bir XML değişim veri formatı tekniğine sahiptir. İkili veri formatı farklı bir teknik olup uzay açısından daha çok tercih edilir. Bu, düz metin HTML / XML dosyasından daha iyi olabilir. CoAP'ın dört farklı mesaj türü vardır. Bunlar: onaylanamaz, doğrulanabilir, sıfırlama ve onaylama. UDP üzerinden güvenilir ve güvenli iletim için doğrulanabilir mesajlar kullanılır ve yanıtlar alındı şeklinde olabilir. CoAP çok hafif bir protokoldür ve daha fazla güvenlik ve güvenilir iletişim sağlamak için DTLS (Datagram Aktarım Katmanı Güvenliği) kullanır.
Bunlar, Nesnelerin İnterneti protokollerinin veya IoT protokollerinin önemli protokolleridir.
IoT Protokol Mimarisi
Buradaki en ilginç nokta, IoT'nin belirli bir mimarisinin olmamasıdır. Araştırmacılar farklı IoT mimarileri önerdi. Ancak önerilen mimarilerin çoğunda üç katmanlı mimariler ve beş katmanlı mimari.
Üç katmanlı IoT Mimarisi
Bu mimari IoT teknolojisi araştırmalarının ilk günlerinde tanıtıldı. Üç katman, IoT mimarisinde
3 katmanlı iot mimarisi
Uygulama katmanı: Bu katman, belirli uygulamayı son kullanıcıya ulaştırmaktır. Bu uygulama katmanı ile özel uygulamalar yapılabilir. Belirli bir uygulama için kullanılan akıllı saat, akıllı telefon, akıllı TV vb. Gibi bu katmana örnek.
Ağ katmanı: Ağ katmanı, IoT mimarisinde önemli bir role sahiptir. Diğer akıllı elektronik cihazlara (akıllı saatler, sunucular vb.) Bağlanır. Ağ katmanı, sensör verilerini iletmek ve işlemek içindir.
Algı Katmanı: Fiziksel katmandır ve sensörler yardımı ile alanı algılayarak çevre verilerini toplar.
Beş katmanlı IoT Mimarisi
Beş katmanlı IoT mimarisi olan başka bir mimari, IoT üzerinde çalışan araştırmacılar tarafından önerilmiştir. Bu beş katmanlı IoT mimarisinde, uygulama, ağ ve algılama katmanları olan üç katman, üç katmanlı IoT mimarisi ile aynı mimariye sahip. Ek olarak, İş katmanı, Taşıma katmanı ve işleme katmanı yenidir.
5 katmanlı IoT mimarisi
Taşıma katmanı: Bu katman, verileri işleme katmanından algılama katmanına ve bunun tersini LAN, 3G gibi kablosuz ağlar aracılığıyla iletir ve Bluetooth , vb.
İşleme Katmanı: IoT mimarisinin ortasındadır. Bu beş katmanlı IoT mimarisinde önemli bir role sahip. Bu katman verileri depolar ve taşıma katmanından gelen verileri işler. Büyük veri, DBMS ve bulut bilişim gibi en son teknolojileri uygulayabilen bu işleme katmanı.
İş Katmanı: Bu katman, IoT mimarisinin başıdır. Tüm IoT sistemini, hatta uygulamaları, kullanıcının gizliliğini, kar modellerini vb. Yönetir.
Akıllı ev, bir ağa bağlı ve internet ile haberleşen tüm cihazlardan oluşur. Bu beş katmanlı gibi akıllı bir sistem geliştirmek IoT protokol yığını en iyisidir.
Bu kavram araştırma alanında daha fazla ağırlığa sahiptir. Ve muazzam değişiklikler oluyor. IoT teknolojisi Günden güne. Bu IoT protokolleri ve mimarileri hakkında daha fazla araştırma yapabiliriz. Burada yalnızca bazı önemli IoT protokollerini tartıştık. Ve Bluetooth, WiFi gibi birkaç normal protokol, ZigBee , NFC, Hücresel, Uzun menzilli WAN ve RFID burada tartışılmaz. Cüzzamlı portalımızdakilerden daha fazla veri alabilirsiniz.
