Protocoles IoT et leur architecture

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Maintenant, partout, nous entendons le mot IoT. En fait, ce que c'est, comment cela fonctionne et comment cela simplifie notre vie quotidienne, nous allons discuter dans cet article. Commençons par la définition de l'IoT. Les appareils électroniques multiples équipés d'une adresse IP unique et communiqués sur Internet sont appelés Internet des objets (IoT) . De multiples façons, nous pouvons définir l'IoT mais finalement, dans cette technologie, nous pouvons contrôler le nombre d'appareils électroniques via un seul appareil à l'aide d'Internet. Ici, les appareils électroniques de la technologie IoT devraient avoir les capteurs et il devrait détecter le signal électriquement et fonctionner en fonction de celui-ci. Et les données détectées transférées à l'autre appareil via Internet. L'IoT rendra notre vie si simple et précise. Actuellement, cette technologie offre d'énormes possibilités d'emploi et de nombreux développements sont en cours. Des exemples d'appareils IoT tels qu'une montre intelligente, des haut-parleurs intelligents, des téléviseurs intelligents, Amazon Alexa, les appareils Google Home sont des appareils connectés à Internet qui font partie des exemples d'IoT. Cet article traite qu'est-ce que l'IoT , Protocoles et architectures IoT.

Que sont les protocoles IoT?

Maintenant, la question intéressante se pose ici, comment ces appareils peuvent-ils communiquer entre eux dans l'IoT? et comment fonctionne l'IoT? Eh bien, comment nous, les humains, pouvons communiquer les uns avec les autres, tout comme ces appareils, cela peut communiquer avec d'autres appareils via des protocoles appelés protocoles IoT. Le protocole est défini comme un ensemble de règles et de directives de régulation permettant de réagir aux commandes d'un autre appareil. Ces protocoles sont très importants dans les appareils de communication. Le protocoles à usage général comme CDMA, WAP, etc. ne conviennent pas à ce Technologie IoT . Cette technologie nécessite des protocoles plus puissants.




Certains des protocoles spécifiques à l'IoT

  • MQTT - Protocole de transport de télémétrie Message Queue
  • DDS - Service de distribution de données
  • AMQP - Protocole avancé de Message Queuing
  • CoAP - Protocole d'application contraint

Parlons maintenant en détail de Présentation du protocole IoT

1). Protocole de transport de télémétrie Message Queue

La communication machine à machine peut se faire avec ce MQTT. Il a été développé par IBM. Le protocole de transport de télémétrie de file d'attente de messages est un protocole de messagerie. Ce protocole collecte les données des appareils et les transmet au réseau. Ainsi, la connexion entre les appareils et le réseau peut être effectuée par ce protocole. C’est un protocole simple qui envoie les données des capteurs aux appareils, puis vers le réseau . Il s'agit du premier protocole du modèle de référence du protocole TCP / IP. Les trois éléments dans Protocole MQTT dans l'IoT . Ils sont abonné, éditeur et revendeur / courtier. Les données peuvent être échangées entre l'abonné et l'éditeur. Le revendeur / courtier permet la connexion de sécurité entre l'abonné et l'éditeur. MQTT fonctionne sur le modèle TCP / IP. En raison de ce protocole MQTT, il ne peut pas être utilisé pour tous les types d'applications IoT.



protocole mqtt

protocole mqtt

2). Protocole AMQP (Advanced Message Queuing Protocol)

Cette mise en file d'attente avancée des messages est un protocole approprié pour les environnements middleware orientés messages. Ceci a été développé par John Hara de JP Morgan Chase, Londres. Cette Protocole de communication IoT utile pour l'échange de message fiable peut être fait avec cet AMQP.

L'éditeur peut communiquer avec l'abonné via l'opérateur AMQP. Les messages de l'éditeur peuvent être stockés dans le support d'AMQP et selon la file d'attente et l'ordre des messages, ils seront transmis à l'abonné concerné avec une ligne de système de sécurité appropriée. AMQP a les trois capacités suivantes qui le rendent plus fiable et sécurisé. Ce protocole a la chaîne de traitement ci-dessous.


protocole amqp

protocole amqp

Échange: Reçoit les messages des éditeurs et en fonction des priorités, ils sont transférés vers les files d'attente de messages.

File d'attente de messages: Stocke les messages jusqu'à ce qu'ils soient correctement traités avec le logiciel client.

Obligatoire: La connexion entre l'échange et la file d'attente de messages sera établie par ce composant de liaison.

3). Service de distribution de données (DDS)

Ce protocole est une norme IoT développée par Object Management Group (OMG). Ce DDS peut être utilisé dans de petits appareils qui occupent moins d'espace et ainsi que dans le cloud. Il s'agit d'un protocole middleware (se situe entre système opérateur et application) et API (Application Programming Interface) qui permet la connectivité des données entre les appareils. Cette architecture convient le mieux aux applications IoT. Ce logiciel de protocole est idéal pour échanger les informations et intégrer rapidement les données dans les systèmes IoT. Celui-ci prend en charge les principaux logiciels langages de programmation . Une communication évolutive, en temps réel et fiable peut être possible avec ces données Distribution Service (DDS).

protocole dds

protocole dds

Cette norme DDS comporte deux couches. Elles sont:

  • Publication-abonnement centrée sur les données (DCPS)
  • Couche de reconstruction locale de données (DLRL)

La couche DCPS fournit les informations à tous les abonnés tandis que DLRL fournit l'interface avec les fonctionnalités de DCPS.

4). Protocole d'application contraint (CoAP)

Ce protocole est un protocole utilitaire Internet pour les quelques gadgets IoT (restreints). Il est utile dans la plupart des applications IoT. Initialement, CoAP est utilisé dans les communications de machine à machine. CoAP est le protocole alternatif pour le HTTP. Ce protocole a une technique efficace de format de données d'échange XML. C'est une technique différente de format de données binaire a plus préférable en termes d'espace. Cela pourrait être mieux qu'un fichier HTML / XML en texte brut. CoAP a quatre types de messages différents. Ils sont: non confirmables, confirmables, réinitialisés et acquittés. Pour une transmission fiable et sécurisée sur UDP, des messages confirmables sont utilisés et les réponses peuvent être sous forme d'accusé de réception. CoAP est un protocole très léger et il utilise DTLS (Datagram Transport Layer Security) pour fournir plus de sécurité et des communications fiables.

Ce sont les protocoles importants des protocoles de l'Internet des objets ou protocoles IoT.

Architecture de protocole IoT

Le point le plus intéressant ici est que l'IoT n'a pas d'architecture particulière. Les chercheurs ont proposé différentes architectures IoT. Mais dans les architectures les plus proposées, les architectures à trois couches et l'architecture à cinq couches.

Architecture IoT à trois couches

Cette architecture introduit dans les premiers jours de la recherche sur la technologie IoT. Les trois couches sont dans l'architecture IoT est pour

Architecture iot à 3 couches

Architecture iot à 3 couches

Couche d'application: Cette couche est destinée à fournir l'application spécifique à l'utilisateur final. Les applications spécifiques peuvent être réalisées avec cette couche d'application. Exemple de cette couche comme une smartwatch, un smartphone, une smart TV, etc. qui est utilisée pour une application spécifique.

Couche réseau: La couche réseau a un rôle important dans l'architecture IoT. Il se connecte aux autres appareils électroniques intelligents (smartwatches, serveurs, etc.). La couche réseau sert à transmettre et à traiter les données du capteur.

Couche de perception: C'est la couche physique et elle rassemble les données environnantes en détectant la zone à l'aide de capteurs.

Architecture IoT à cinq couches

Une autre architecture qui est une architecture IoT à cinq couches est proposée par les chercheurs qui ont travaillé sur l'IoT. Dans cette architecture IoT à cinq couches, les trois couches qui sont les couches application, réseau et perception ont la même architecture que l'architecture IoT à trois couches. De plus, la couche de gestion, la couche de transport et la couche de traitement sont les nouvelles.

Architecture iot à 5 couches

Architecture iot à 5 couches

Couche de transport: Cette couche transmet les données de la couche de traitement à la couche de perception et vice versa via des réseaux sans fil tels que LAN, 3G et Bluetooth , etc.

Traitement de la couche: C'est au milieu de l'architecture IoT. Il joue un rôle important dans cette architecture IoT à cinq couches. Cette couche stocke les données et traite les données issues de la couche de transport. Cette couche de traitement capable de mettre en œuvre les dernières technologies comme le big data, le SGBD et le cloud computing, etc.

Couche métier: Cette couche est la tête de l'architecture IoT. Il gère le système IoT complet, même les applications, la confidentialité des utilisateurs, les modèles de profit, etc.

La maison intelligente se compose de tous les appareils connectés à un réseau et communiqués avec Internet. Pour développer un système intelligent comme ce cinq couches Pile de protocoles IoT est le meilleur.

Ce concept a plus de poids dans le domaine de la recherche. Et d'énormes changements se produisent dans Technologie IoT jour après jour. Nous pouvons faire plus de recherche sur ces protocoles et architectures IoT. Ici, nous n'avons discuté que de certains des protocoles IoT importants. Et les quelques protocoles réguliers comme Bluetooth, WiFi, ZigBee , NFC, cellulaire, WAN longue portée et RFID ne sont pas discutés ici. Vous pouvez obtenir plus de données de ceux-ci sur notre portail lépreux.