Phenquestions
Kolosalno bio-omrežje povezanih naprav, ki se v zadnjih dveh desetletjih povečuje po vsem svetu, se imenuje Internet stvari. Dandanes je okoli nas vrsta predmetov, ki lahko zbirajo, pošiljajo in obdelujejo podatke drugim strežnikom in drugim aplikacijam. IoT Protocols je tak sistem, ki bo podatke prenašal prek spleta. A podatke bo prenašal šele takrat, ko bo komunikacijsko omrežje med obema povezanima napravama varno. Katere stvari omogočajo tako oddaljeno varno povezavo?
Nekateri jeziki so nevidni. Ta jezik običajno omogoča komunikacijo med dvema ali več fizičnimi predmeti. Ti predmeti so sestavljeni iz protokolov IoT in standardov. Na ta način protokoli interneta stvariomogoča celotno delo.
Uspeli smo najti najvidnejše protokole interneta stvari skupaj s podrobnostmi. Poglejmo.
Vrhunski protokoli IoT
Protokole interneta stvari lahko razdelimov dve osnovni vrsti: omrežni protokoli IoT in podatkovni protokoli IoT. Obstajajo različne možnosti za povezljivost. Ta članek vam bo razložil glavne protokole IoT, ki vam jih ponujajo razvijalci.
1. Bluetooth
Ena najpogosteje uporabljenih brezžičnih tehnologij kratkega dosega je Bluetooth. Hitro lahko dobite aplikacije Bluetooth, ki vam ponujajo nosljivo tehnologijo za seznanjanje s pametnimi pripomočki. Pred kratkim predstavljeni protokol Bluetooth med protokoli IoT je protokol BLE ali Bluetooth Low-Energy. Omogočil bo obseg običajnega Bluetootha v kombinaciji z nižjo nadvlado porabe energije.
Zapomniti si morate, da BLE ni zasnovan za prenos velikih datotek in se popolnoma ujema z majhnimi deli podatkov. To je razlog, da je Bluetooth vodil internetne protokole stvari tega stoletja. Novo izumljena specifikacija jedra Bluetooth 4.2 dodaja en inovativni profil za podporo internetnemu protokolu. Omogoča Bluetooth pametnemu senzorju dostop do interneta neposredno prek 6LoAPAN.
2. Wifi
Po mnenju mnogih elektronskih oblikovalcev je za integracijo IoT WiFi najprimernejša izbira. To je zaradi infrastrukture, ki jo nosi. Hitrost prenosa podatkov je hitra, skupaj z zmožnostjo nadzora velike količine podatkov.
Razširjeni WiFi standard 802.11 vam predstavlja zmožnost prenosa stotine megabitov v samo eni sekundi. Edina pomanjkljivost tega protokola IoT je ta, da lahko porabi prekomerno moč za nekatere aplikacije IoT. Obseg je približno 50 m, skupaj z delom na standardih internetnih protokolov pa vključuje dostop do infrastrukture IoT Cloud. Frekvence so 2.Pasovi 4GHz in 5GHz.
3. ZigBee
Tako kot Bluetooth ima tudi ZigBee ogromno uporabniško bazo. Med protokoli interneta stvari je ZigBee bolj zasnovan za industrijo in manj za potrošnike. Običajno deluje s frekvenco 2.4GHz. To je idealno za industrijska območja, kjer se podatki običajno prenašajo po domovih ali zgradbah po nizki stopnji.
ZigBee in priljubljeni daljinski upravljalnik ZigBee sta priljubljena kot znana varnostna protokola IoT za zagotavljanje varnih, razširljivih rešitev z majhno porabo energije skupaj z velikim številom vozlišč. ZigBee 3.0 je protokol postavil na en standard. To je bilo bolj priročno.
4. MQTT IoT
MQTT IoT je protokol za sporočila, celotni obrazec pa je Telemetrijski transport v čakalni vrsti sporočila. Leta 1999 sta ga razvila Arlen Nipper (Arcom) in Andy Stanford-Clark (IBM.) To se večinoma uporablja za spremljanje iz oddaljenega območja interneta stvari. Glavna naloga, ki jo opravi MQTT, je pridobivanje podatkov iz toliko električnih naprav.
Prav tako jih posreduje informacijski komunikaciji ali infrastrukturi. Arhitektura zvezdišča in zvočnika je v osnovi običajna za protokol IoT MQTT. Deluje na vrhu TCP za zagotavljanje zanesljivih, a preprostih tokov podatkov.
Ta protokol MQTT je sestavljen iz treh osnovnih komponent ali mehanizmov: naročnik, založnik in posrednik. Delo založnika je ustvarjanje podatkov in posredovanje podatkov naročniku s pomočjo posrednika. Zagotavljanje varnosti je naloga posrednika. To stori s preverjanjem in ponovnim preverjanjem pooblastil naročnikov in založnikov.
Ta protokol je najprimernejša možnost za vse naprave, ki temeljijo na IoT, in te lahko s pomočjo nizke in ranljive pasovne širine, ki temelji na nizki in ranljivi pasovni širini, zagotovijo dovolj funkcij za usmerjanje informacij poceni in majhnim napravam z majhnim pomnilnikom omrežje.
5. CoAP
Protokol CoAP ali Constrained Application Protocol, internetna produktivnost in uporabnostni protokol, je v glavnem razvit za omejene pametne pripomočke. Zasnova CoAP je namenjena uporabi med napravami, ki imajo enako omejeno skupnost. Vključuje splošna vozlišča in naprave v internetu ter različna omejena omrežja in naprave, povezane v internet.
IoT sistemi, ki temeljijo na protokolih HTTP, se lahko izjemno ujemajo z omrežnimi protokoli CoAP IoT. Za izvajanje lahkih podatkov uporablja protokol UDP. Tako kot HTTP uporablja tudi umirjeno arhitekturo. Uporablja se tudi v mobilnih napravah in drugih družbenih skupnostih, ki so osnovni programi. CoAP pomaga pri odpravljanju dvoumnosti s pomočjo HTTP strategij pridobivanja, postavljanja, brisanja in umeščanja.
6. DDS
Med protokoli interneta stvari so protokoli sporočil IoT - Storitev DDS ali distribucija podatkov je standard za visoko zmogljivo, razširljivo in sprotno komunikacijo med stroji. Storitev za distribucijo podatkov - DDA razvija in oblikuje OMG ali Object Management Group. S pomočjo DDS lahko prenašate podatke tako v napravah z majhnim odtisom kot v oblačnih platformah.
Storitev distribucije podatkov vključuje dve pomembni plasti. To sta DCPS in DLRL. DCPS ali Data-Centric Publish-Subscribe deluje tako, da naročnikom posreduje informacije. DLRL ali Data-Local Reconstruction Layer opravi svoje delo z zagotavljanjem vmesnika za podatkovno usmerjene funkcije javnega naročanja.
7. NFC
NFC iz protokolov IoT izkorišča prednosti varne dvosmerne komunikacijske povezave. Pred kratkim smo videli, da so komunikacijski protokoli NFC IoT uporabni za pametne telefone.
Komunikacija NFC ali Near Field omogoča strankam, da se povežejo z elektronskimi napravami, uporabljajo digitalne vsebine in opravljajo brezkontaktne plačilne transakcije. Bistveno delo NFC je razširiti tehnologijo brezkontaktnih kartic. Deluje znotraj 4 cm (med napravami) tako, da omogoča izmenjavo informacij med napravami.
8. Cellular
Obstaja veliko IoT aplikacij, ki lahko zahtevajo delovanje v daljši oddaljenosti. Te IoT aplikacije lahko uporabijo zmogljivosti celične komunikacije, kot je GSM / 3G / 4G. Cellular je eden od IoT komunikacijskih protokolov, ki lahko pošlje ali prenese veliko količino podatkov. Tukaj morate vedeti, kakšen je strošek.
Tudi pristojbina za pošiljanje velike količine podatkov bo visoka. Cellular ne potrebuje le visokih stroškov, temveč tudi veliko porabo energije za več aplikacij. Ta protokol interneta stvari je neverjeten za podatkovne projekte na osnovi senzorjev z nizko pasovno širino. To je zato, ker lahko po internetu pošljejo zelo nepomembno količino podatkov ali informacij.
Vključuje poceni razvojno ploščo pristnega drobnega CELLv1.0. Ima tudi vrsto ščitov, ki povezuje plošče (tako da jih lahko uporabljate s platformo Arduino in Raspberry Pi.) Tu je ključni izdelek SparqEE.
9. AMQP
Protokol za napredno čakanje na sporočila ali AMQP je protokol aplikacijske plasti. V osnovi je usmerjen v sporočila in zasnovan za vmesna okolja. Protokoli za sporočanje AMQP IoT so bili odobreni kot mednarodni standard. Veriga obdelave protokola IoT protokola AMQP je sestavljena iz treh potrebnih komponent, in sicer Exchange, Queue Message in Binding.
Del Exchange deluje tako, da dobi sporočilo in ga postavi v čakalne vrste. Naloga čakalne vrste sporočil je, da shrani sporočilo in shrani informacije, dokler odjemalska aplikacija varno ne razvije sporočil. Delo, ki ga opravi Binding Component, je navedba povezave med komponento Exchange in komponento Message Queue.
10. LoRaWAN
LoRaWAN ali omrežje širokega območja na dolge razdalje je eden od protokolov IoT za širokopasovna omrežja. LoRaWAN IoT Network Protocols je posebej zasnovan za podporo obsežnim omrežjem s pomočjo milijonov naprav z majhno porabo energije. Pametna mesta uporabljajo tovrstni protokol.
LoRaWAN je, vključno z poceni mobilno komunikacijo, znan tudi v številnih panogah zaščitene dvosmerne komunikacije. Pogostost LoRaWAN se lahko razlikuje od omrežja do omrežja. Hitrost prenosa podatkov v teh protokolih interneta stvari se giblje med 0.3-50 kbps. V urbanih območjih se območje LoRaWAN giblje od 2 do 5 km. V primestnih območjih je doseg tega protokola IoT približno 15 km.
11. RFID
Radiofrekvenčna identifikacija RFID deluje s pomočjo brezžične tehnologije. Uporablja elektromagnetna polja, da lahko prepozna predmete. Identifikacija radijske frekvence kratkega dosega je približno 10 cm. Toda radijska frekvenca velikega dosega lahko doseže tudi do 200 mm.
ARAT ali sistem Active Tag Active Tag običajno uporablja aktivno. Te oznake dejavnosti se prebudijo z izpraševalnim signalom (signali aktivnega bralnika.) Najboljši del protokolov za povezljivost RFID IoT je, da ne potrebujejo nobene moči.
12. Z-val
Z-Wave IoT protokoli vam omogočajo nizkoenergijske RF ali radiofrekvenčne komunikacije. Običajno jih uporabljamo v aplikacijah za avtomatizacijo doma. Senzorji, krmilniki žarnic itd., so nizkoenergijske radijske frekvence. Ta tehnologija z nizko zakasnitvijo ima tudi več funkcij zaščite pred brezžičnimi tehnologijami (kot je WiFi.) To deluje s pomočjo delovanja v pasu pod 1 GHz.
Oblikovalci so zaskrbljeni zaradi preprostega in hitrega postopka razvoja protokolov interneta stvari. Prizadevajo si za enostavno nastavitev protokolov IoT Z-Wave. Frekvenca protokolov Z-Wave Internet of Things je 900MHz, doseg pa je približno 30-100m. Omogoča vam dostop v oblaku in zanj potrebuje most. Hitrost prenosa podatkov tega protokola je 40-100kbit / s
13. Sigfox
Sigfox je znan kot ena najboljših alternativnih tehnologij, ki nosi lastnosti Cellular in WiFi. Ker je bil protokol Sigfox IoT razvit in zasnovan za aplikacije M2M, lahko pošilja le podatke nizke ravni. S pomočjo UNB ali ultra ozkega pasu lahko Sigfox zadrži hitrost od 10 do 1000 bitov na sekundo za prenos nizko-podatkovnih. Porabi le 50 mikrovatov energije.
Frekvenca IoT protokolov za povezljivost Sigfox je 900MHz in ima Could-access. V podeželskih okoljih protokol Sigfox IoT pokriva območje od 30 do 50 km. V urbanih območjih je doseg tega protokola 3-10 km.
14. Navoj
Eden najnovejših internetskih protokolovna sceno prihajajo varnostni protokoli IoT Thread. Izumitelj Next je zasnoval ta protokol. V aplikaciji za avtomatizacijo doma ta protokol IoT zdaj povečuje svojo uporabo. To je IPv6 mrežni protokol, ki temelji na IP in temelji na 6LowPAN.
Zasnovan je bil predvsem za pohvale WiFi znotraj doma. Ta protokol je brezplačen. Ta protokol podpira mrežno mreženje znotraj radijskih oddajnikov IEEE802.15.4. Skupaj s šifriranjem in preverjanjem pristnosti lahko obdela približno 250 vozlišč. Pogostost protokola IoT Thread je 2.4GHz (ISM) in lahko pokriva do 10-30m.
15. EnOcean
Med protokoli IoT Connectivity je EnOcean prevzel inovativen zasuk. Je brezžična platforma za zaznavanje in pridobivanje energije. Idealen je za oblikovanje naprav, ki potrebujejo odziv v različnih okoliščinah, kot so spremembe temperature, osvetlitev in druge neenakomerne situacije.
Večina aplikacij tega protokola IoT se trenutno izvaja v prometu, avtomatizaciji stanovanj, industrijski avtomatizaciji in logistiki. Frekvenca protokola EnOcean IoT je 315 MHz, 868 MHz in 902 MHz. Omogoča vam dostop v oblaku, obseg, ki ga pokriva, pa je 300 m na prostem in 30 m v zaprtih prostorih.
Končna sodba
Obstajajo različni protokoli, ki jih lahko izbirate, če delate na katerem koli projektu IoT. Za lažjo odločitev kot kdaj koli prej vam predstavljamo te protokole z vsemi odličnimi točkami. Torej, katero boste izbrali?
Preden izberete želeni protokol, poznajte pasovno širino, obseg, porabo energije in vozlišče protokolov. Ste že kdaj uporabili katerega od teh protokolov, ki smo jih pregledali? Spodaj pustite komentar, da nas obvestite in svojim prijateljem sporočite o nas, tako da delite naše ocene.
