今ではどこでもIoTという言葉を聞いています。実際、それが何であるか、それがどのように機能するか、そしてそれがどのように私たちの日常生活を簡素化するかについては、この記事で説明します。 IoTの定義から始めましょう。固有のIPアドレスを備え、インターネットを介して通信する複数の電子機器は、 モノのインターネット（IoT） 。 IoTはさまざまな方法で定義できますが、最後に、このテクノロジーでは、インターネットを利用して1つのデバイスから電子デバイスの数を制御できます。ここで、IoTテクノロジーの電子デバイスにはセンサーが必要であり、電気的に信号を感知し、それに応じて機能する必要があります。そして、感知されたデータはインターネットを介して他のデバイスに転送されます。 IoTは私たちの生活をとてもシンプルで正確にします。現在、このテクノロジーには大きな雇用機会がありますが、それでも多くの開発が進んでいます。スマートウォッチ、スマートスピーカー、スマートTV、Amazon Alexa、Google HomeデバイスなどのIoTデバイスの例は、インターネットに接続されたデバイスであり、IoTの例に含まれます。この記事では IoTとは 、IoTプロトコル、およびアーキテクチャ。
IoTプロトコルとは何ですか？
ここで興味深い質問があります。これらのデバイスはIoTでどのように相互に通信できるのでしょうか。 IoTはどのように機能しますか？さて、私たち人間が互いにどのように通信できるか、これらのデバイスと同じように、これはIoTプロトコルとして知られているプロトコルを介して他のデバイスと通信できます。プロトコルは、別のデバイスからのコマンドにどのように反応するかを示す一連のルールと規制ガイドラインとして定義されています。これらのプロトコルは、通信デバイスで非常に重要です。ザ・ 汎用プロトコル CDMA、WAPなどはこの特定のものには適していません IoTテクノロジー 。このテクノロジーには、より強力なプロトコルが必要です。
特定のIoTプロトコルリストの一部
- MQTT –メッセージキューテレメトリトランスポートプロトコル
- DDS –データ配信サービス
- AMQP – Advanced Message Queuing Protocol
- CoAP – Constrained Application Protocol
それでは、詳細について説明しましょう IoTプロトコルの概要
1）。メッセージキューテレメトリトランスポートプロトコル
マシン間通信は、このMQTTを使用できます。これはIBMによって開発されました。メッセージキューテレメトリトランスポートプロトコルは、メッセージングプロトコルです。このプロトコルは、デバイスからデータを収集し、ネットワークに転送します。したがって、デバイスとネットワーク間の接続は、このプロトコルで実行できます。これは、センサーからデバイスにデータを送信し、次にデータを送信する単純なプロトコルです。 ネットワーク 。これは、TCP / IPプロトコル参照モデルの最上位プロトコルです。の3つの要素 IoTのMQTTプロトコル 。彼らは加入者、発行者、ディーラー/ブローカーです。データは、サブスクライバーとパブリッシャーの間で交換できます。ディーラー/ブローカーは、加入者と発行者の間の安全な接続を可能にします。 MQTTはTCP / IPモデル上で実行されます。このため、MQTTプロトコルはすべてのタイプのIoTアプリケーションに使用できるわけではありません。
mqtt-プロトコル
2）。 Advanced Message Queuing Protocol（AMQP）
この高度なメッセージキューイングは、メッセージ指向ミドルウェア環境に適したプロトコルです。これは、ロンドンのJPモルガンチェースのジョンハラによって開発されました。この IoT通信プロトコル このAMQPを使用すると、信頼できるメッセージの交換に役立ちます。
パブリッシャーは、AMQPキャリアを介してサブスクライバーと通信できます。パブリッシャーからのメッセージはAMQPのキャリアに保存でき、メッセージキューと順序に従って、適切なセキュリティシステムラインを使用して関連するサブスクライバーに転送されます。 AMQPには、信頼性と安全性を高める次の3つの機能があります。このプロトコルには、以下の処理チェーンがあります。
amqp-プロトコル
両替： パブリッシャーからメッセージを受信し、優先順位に基づいてメッセージキューに転送されます。
メッセージキュー： クライアントソフトウェアで適切に処理されるまでメッセージを保存します。
製本： 交換とメッセージキューの間の接続は、このバインディングコンポーネントによって示されます。
3）。データ配布サービス（DDS）
このプロトコルは、Object Management Group（OMG）によって開発されたIoT標準です。このDDSは、占有する領域が少ない小型デバイスやクラウドで使用できます。これはミドルウェアプロトコルです（間にあります オペレーティング・システム およびアプリケーション）およびデバイス間のデータ接続を可能にするAPI（アプリケーションプログラミングインターフェイス）。このアーキテクチャは、IoTアプリケーションに最適です。このプロトコルソフトウェアは、IoTシステムでの情報の交換と迅速なデータ統合に最適です。これは主要なソフトウェアをサポートしています プログラミング言語 。このデータを使用すると、スケーラブルでリアルタイムの信頼性の高い通信が可能になります 分布 サービス（DDS）。
dds-プロトコル
このDDS標準には2つの層があります。彼らです：
- データ中心のパブリッシュ/サブスクライブ（DCPS）
- データローカル再構築レイヤー（DLRL）
DCPSレイヤーはすべてのサブスクライバーに情報を配信しますが、DLRLはDCPSの機能へのインターフェイスを提供します。
4）。 Constrained Application Protocol（CoAP）
このプロトコルは、いくつかの（制限された）IoTガジェット用のインターネットユーティリティプロトコルです。ほとんどのIoTアプリケーションで役立ちます。当初、CoAPはマシン間通信で使用されます。 CoAPは、HTTPの代替プロトコルです。このプロトコルには、効果的なXML交換データ形式の手法があります。これは、バイナリデータ形式の別の手法であり、スペースの点でより好ましいです。これは、プレーンテキストのHTML / XMLファイルよりも優れている可能性があります。 CoAPには4つの異なるタイプのメッセージがあります。それらは、確認不能、確認可能、リセット、および確認です。 UDPを介した信頼性の高い安全な送信のために、確認可能なメッセージが使用され、応答は確認応答の形式にすることができます。 CoAPは非常に軽量なプロトコルであり、DTLS（Datagram Transport Layer Security）を使用して、より高いセキュリティと信頼性の高い通信を提供します。
これらは、モノのインターネットプロトコルまたはIoTプロトコルの重要なプロトコルです。
IoTプロトコルアーキテクチャ
ここで最も興味深い点は、IoTには特定のアーキテクチャがないことです。研究者たちは、さまざまなIoTアーキテクチャを提案しました。しかし、そのほとんどの提案されたアーキテクチャでは、3層アーキテクチャと5層アーキテクチャ。
3層のIoTアーキテクチャ
この 建築 IoT技術の研究の初期に導入されました。 3層はIoTアーキテクチャにあります
3層のIoTアーキテクチャ
アプリケーション層： このレイヤーは、特定のアプリケーションをエンドユーザーに配信するためのものです。特定のアプリケーションは、このアプリケーション層で実行できます。特定のアプリケーションに使用されるスマートウォッチ、スマートフォン、スマートTVなどのこのレイヤーの例。
ネットワーク層： ネットワーク層は、IoTアーキテクチャにおいて重要な役割を果たします。他のスマート電子機器（スマートウォッチ、サーバーなど）に接続します。ネットワーク層は、センサーデータを送信および処理するためのものです。
知覚層： それは物理層であり、センサーの助けを借りてエリアを感知することによって周囲のデータを収集します。
5層のIoTアーキテクチャ
5層のIoTアーキテクチャである別のアーキテクチャは、IoTに取り組んだ研究者によって提案されています。この5層のIoTアーキテクチャでは、アプリケーション、ネットワーク、および認識層である3層は、3層のIoTアーキテクチャと同じアーキテクチャを持っています。さらに、ビジネス層、トランスポート層、および処理層が新しいものです。
5層のIoTアーキテクチャ
トランスポート層： このレイヤーは、LAN、3G、およびなどのワイヤレスネットワークを介して、データを処理レイヤーから認識レイヤーに、またはその逆に転送します。 ブルートゥース 、など。
処理層： IoTアーキテクチャの真っ只中にあります。この5層のIoTアーキテクチャで重要な役割を果たしています。この層はデータを保存し、トランスポート層からのデータを処理します。この処理レイヤーは、ビッグデータ、DBMS、クラウドコンピューティングなどの最新テクノロジーを実装できます。
ビジネス層： このレイヤーは、IoTアーキテクチャの責任者です。アプリケーション、ユーザーのプライバシー、利益モデルなど、完全なIoTシステムを管理します。
スマートホームは、すべてのデバイスがネットワークに接続され、インターネットと通信されていることで構成されています。この5層のようなスマートシステムを開発するには IoTプロトコルスタック 最高のものです。
この概念は、研究分野でより重要です。そして、途方もない変化が起こっています IoTテクノロジー 日々。このIoTプロトコルとアーキテクチャについてさらに調査を行うことができます。ここでは、重要なIoTプロトコルのいくつかについてのみ説明しました。そして、Bluetooth、WiFi、 ZigBee 、NFC、セルラー、長距離WANおよび RFID ここでは説明しません。あなたは私たちのleprousポータル上のそれらからより多くのデータを得ることができます。
