IoT ప్రోటోకాల్స్ మరియు వాటి నిర్మాణం

ఇప్పుడు ప్రతిచోటా మనం IoT అనే పదాన్ని వింటున్నాము. అసలైన, అది ఏమిటి, ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది మరియు ఇది మన దైనందిన జీవితాన్ని ఎలా సులభతరం చేస్తుంది అనేదాన్ని ఈ వ్యాసంలో చర్చిస్తాము. IoT యొక్క నిర్వచనంతో ప్రారంభిద్దాం. ప్రత్యేకమైన ఐపి చిరునామాతో మరియు ఇంటర్నెట్ ద్వారా కమ్యూనికేట్ చేయబడిన బహుళ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను అంటారు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ (IoT) . అనేక విధాలుగా, మేము IoT ని నిర్వచించగలము కాని చివరకు, ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో, ఇంటర్నెట్ సహాయంతో ఒకే పరికరం ద్వారా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల సంఖ్యను నియంత్రించవచ్చు. ఇక్కడ, IoT టెక్నాలజీలోని ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు సెన్సార్లు ఉండాలి మరియు అది విద్యుత్తు ద్వారా సిగ్నల్‌ను గ్రహించి దానికి అనుగుణంగా పనిచేస్తుంది. మరియు గ్రహించిన డేటా ఇంటర్నెట్ ద్వారా ఇతర పరికరానికి బదిలీ చేయబడుతుంది. IoT మన జీవితాన్ని చాలా సరళంగా మరియు ఖచ్చితమైనదిగా చేస్తుంది. ప్రస్తుతం ఈ టెక్నాలజీకి భారీ ఉద్యోగావకాశాలు ఉన్నాయి మరియు ఇంకా చాలా పరిణామాలు జరుగుతున్నాయి. స్మార్ట్ వాచ్, స్మార్ట్ స్పీకర్లు, స్మార్ట్ టీవీలు, అమెజాన్ అలెక్సా, గూగుల్ హోమ్ పరికరాలు వంటి ఐయోటి పరికరాలకు ఉదాహరణలు ఇంటర్నెట్‌తో అనుసంధానించబడిన పరికరాలు ఐయోటి ఉదాహరణల క్రింద వస్తాయి. ఈ వ్యాసం చర్చిస్తుంది IoT అంటే ఏమిటి , IoT ప్రోటోకాల్స్ మరియు నిర్మాణాలు.

IoT ప్రోటోకాల్స్ అంటే ఏమిటి?

ఇప్పుడు ఆసక్తికరమైన ప్రశ్న ఇక్కడ వచ్చింది, ఈ పరికరాలు IoT లో ఒకదానితో ఒకటి ఎలా సంభాషించగలవు? మరియు IoT ఎలా పనిచేస్తుంది? సరే, మనం మనుషులు ఒకరితో ఒకరు ఎలా సంభాషించగలం, ఈ పరికరాల మాదిరిగానే ఇది ఇతర పరికరాలతో IoT ప్రోటోకాల్స్ అని పిలువబడే ప్రోటోకాల్స్ ద్వారా సంభాషించవచ్చు. ప్రోటోకాల్ మరొక పరికరం నుండి ఆదేశాల కోసం ఎలా స్పందించాలో నియమాలు మరియు నియంత్రణ మార్గదర్శకాల సమితిగా నిర్వచించబడింది. కమ్యూనికేషన్ పరికరాల్లో ఉన్నప్పుడు ఈ ప్రోటోకాల్‌లు చాలా ముఖ్యమైనవి. ది సాధారణ-ప్రయోజన ప్రోటోకాల్‌లు CDMA, WAP, మొదలైనవి ఈ ప్రత్యేకతకు తగినవి కావు IoT టెక్నాలజీ . ఈ టెక్నాలజీకి మరికొన్ని శక్తివంతమైన ప్రోటోకాల్స్ అవసరం.

నిర్దిష్ట IoT ప్రోటోకాల్స్ జాబితాలో కొన్ని

• MQTT - సందేశ క్యూ టెలిమెట్రీ రవాణా ప్రోటోకాల్
• DDS - డేటా పంపిణీ సేవ
• AMQP - అడ్వాన్స్డ్ మెసేజ్ క్యూయింగ్ ప్రోటోకాల్
• CoAP - నిరోధిత అప్లికేషన్ ప్రోటోకాల్

ఇప్పుడు వివరంగా చర్చిద్దాం IoT ప్రోటోకాల్ అవలోకనం

1). సందేశ క్యూ టెలిమెట్రీ రవాణా ప్రోటోకాల్

మెషిన్ టు మెషిన్ కమ్యూనికేషన్ ఈ MQTT తో ఉంటుంది. దీనిని ఐబిఎం అభివృద్ధి చేసింది. సందేశ క్యూ టెలిమెట్రీ రవాణా ప్రోటోకాల్ ఒక సందేశ ప్రోటోకాల్. ఈ ప్రోటోకాల్ పరికరాల నుండి డేటాను సేకరిస్తుంది మరియు నెట్‌వర్క్‌కు ఫార్వార్డ్ చేస్తుంది. కాబట్టి పరికరాలు మరియు నెట్‌వర్క్ మధ్య కనెక్షన్ ఈ ప్రోటోకాల్ ద్వారా చేయవచ్చు. ఇది ఒక సాధారణ ప్రోటోకాల్, ఇది సెన్సార్ల నుండి పరికరాలకు మరియు తరువాత వైపుకు డేటాను పంపుతుంది నెట్‌వర్క్ . ఇది TCP / IP ప్రోటోకాల్ రిఫరెన్స్ మోడల్ యొక్క టాప్ ప్రోటోకాల్. లో మూడు అంశాలు IoT లో MQTT ప్రోటోకాల్ . వారు చందాదారులు, ప్రచురణకర్త మరియు డీలర్ / బ్రోకర్. డేటాను చందాదారుడు మరియు ప్రచురణకర్త మధ్య మార్చుకోవచ్చు. డీలర్ / బ్రోకర్ చందాదారుడు మరియు ప్రచురణకర్త మధ్య భద్రతా కనెక్షన్‌ను అనుమతిస్తుంది. MQTT TCP / IP మోడల్‌పై నడుస్తుంది. ఈ కారణంగా అన్ని రకాల IoT అనువర్తనాలకు MQTT ప్రోటోకాల్ ఉపయోగించబడదు.

mqtt- ప్రోటోకాల్

2). అడ్వాన్స్డ్ మెసేజ్ క్యూయింగ్ ప్రోటోకాల్ (AMQP)

ఈ అధునాతన సందేశ క్యూయింగ్ సందేశ-ఆధారిత మిడిల్‌వేర్ పరిసరాలకు తగిన ప్రోటోకాల్. లండన్‌లోని జెపి మోర్గాన్ చేజ్‌కు చెందిన జాన్ హరా దీనిని అభివృద్ధి చేశారు. ఇది IoT కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ నమ్మకమైన సందేశ మార్పిడికి ఉపయోగపడుతుంది ఈ AMQP తో చేయవచ్చు.

ప్రచురణకర్త AMQP క్యారియర్ ద్వారా చందాదారులతో కమ్యూనికేట్ చేయవచ్చు. ప్రచురణకర్త నుండి వచ్చిన సందేశాలు AMQP యొక్క క్యారియర్‌లో నిల్వ చేయబడతాయి మరియు సందేశ క్యూ మరియు ఆర్డర్ ప్రకారం, సరైన భద్రతా వ్యవస్థ లైన్‌తో సంబంధిత చందాదారులకు పంపబడతాయి. AMQP కింది మూడు సామర్థ్యాలను కలిగి ఉంది, ఇది మరింత నమ్మదగిన మరియు సురక్షితమైనదిగా చేస్తుంది. ఈ ప్రోటోకాల్ క్రింద ప్రాసెసింగ్ గొలుసును కలిగి ఉంది.

amqp- ప్రోటోకాల్

మార్పిడి: ప్రచురణకర్తల నుండి సందేశాలను స్వీకరిస్తుంది మరియు ప్రాధాన్యతల ఆధారంగా వారు సందేశ క్యూలకు పంపబడతారు.

సందేశ క్యూ: సందేశాలను క్లయింట్ సాఫ్ట్‌వేర్‌తో సరిగ్గా ప్రాసెస్ చేసే వరకు వాటిని నిల్వ చేస్తుంది.

బైండింగ్: మార్పిడి మరియు సందేశ క్యూ మధ్య కనెక్షన్ ఈ బైండింగ్ భాగం ద్వారా తెలుస్తుంది.

3). డేటా పంపిణీ సేవ (DDS)

ఈ ప్రోటోకాల్ ఒక IoT ప్రమాణం, దీనిని ఆబ్జెక్ట్ మేనేజ్‌మెంట్ గ్రూప్ (OMG) అభివృద్ధి చేస్తుంది. ఈ DDS ను తక్కువ పరికరాలలో మరియు క్లౌడ్‌లో ఉండే చిన్న పరికరాల్లో ఉపయోగించవచ్చు. ఇది మిడిల్‌వేర్ ప్రోటోకాల్ (మధ్య ఉంది ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ మరియు అప్లికేషన్) మరియు API (అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామింగ్ ఇంటర్ఫేస్) ఇది పరికరాల మధ్య డేటా కనెక్టివిటీని అనుమతిస్తుంది. ఈ నిర్మాణం IoT అనువర్తనానికి ఉత్తమమైనది. IoT వ్యవస్థలలో సమాచారం మరియు శీఘ్ర డేటా ఇంటిగ్రేషన్ కోసం ఈ ప్రోటోకాల్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఉత్తమమైనది. ఇది ప్రధాన సాఫ్ట్‌వేర్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది ప్రోగ్రామింగ్ భాషలు . ఈ డేటాతో స్కేలబుల్, రియల్ టైమ్ మరియు నమ్మదగిన కమ్యూనికేషన్ సాధ్యమవుతుంది పంపిణీ సేవ (DDS).

dds- ప్రోటోకాల్

ఈ DDS ప్రమాణానికి రెండు పొరలు ఉన్నాయి. వారు:

• డేటా-సెంట్రిక్ పబ్లిష్-సబ్‌స్క్రయిబ్ (DCPS)
• డేటా లోకల్ రీకన్‌స్ట్రక్షన్ లేయర్ (డిఎల్‌ఆర్‌ఎల్)

DCPS లేయర్ అన్ని చందాదారులకు సమాచారాన్ని అందిస్తుంది, అయితే DLRL DCPS యొక్క కార్యాచరణకు ఇంటర్ఫేస్ను అందిస్తుంది.

4). నిరోధిత అప్లికేషన్ ప్రోటోకాల్ (CoAP)

ఈ ప్రోటోకాల్ కొన్ని (పరిమితం చేయబడిన) IoT గాడ్జెట్ల కోసం ఇంటర్నెట్ యుటిలిటీ ప్రోటోకాల్. ఇది చాలా IoT అనువర్తనాలలో ఉపయోగపడుతుంది. ప్రారంభంలో, CoAP యంత్రంలో యంత్ర సమాచార మార్పిడికి ఉపయోగించబడుతుంది. CoAP అనేది HTTP కొరకు ప్రత్యామ్నాయ ప్రోటోకాల్. ఈ ప్రోటోకాల్ ప్రభావవంతమైన XML ఇంటర్‌చేంజ్ డేటా ఫార్మాట్ టెక్నిక్‌ను కలిగి ఉంది. ఇది బైనరీ డేటా ఫార్మాట్ యొక్క విభిన్న సాంకేతికత స్థలం పరంగా మరింత ప్రాధాన్యతనిస్తుంది. ఇది సాదా వచనం HTML / XML ఫైల్ కంటే మంచిది. CoAP లో నాలుగు రకాల సందేశాలు ఉన్నాయి. అవి: ధృవీకరించలేని, ధృవీకరించదగిన, రీసెట్ మరియు రసీదు. UDP ద్వారా నమ్మదగిన మరియు సురక్షితమైన ప్రసారం కోసం ధృవీకరించదగిన సందేశాలు ఉపయోగించబడతాయి మరియు ప్రతిస్పందనలు రసీదు రూపంలో ఉంటాయి. CoAP చాలా తేలికైన ప్రోటోకాల్ మరియు ఇది మరింత భద్రత మరియు నమ్మకమైన కమ్యూనికేషన్లను అందించడానికి DTLS (డేటాగ్రామ్ ట్రాన్స్పోర్ట్ లేయర్ సెక్యూరిటీ) ను ఉపయోగిస్తుంది.

ఇవి ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ ప్రోటోకాల్స్ లేదా ఐయోటి ప్రోటోకాల్స్ యొక్క ముఖ్యమైన ప్రోటోకాల్స్.

IoT ప్రోటోకాల్ ఆర్కిటెక్చర్

ఇక్కడ అత్యంత ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, IoT కి ప్రత్యేకమైన నిర్మాణం లేదు. పరిశోధకులు వేర్వేరు IoT నిర్మాణాలను ప్రతిపాదించారు. కానీ చాలా ప్రతిపాదిత నిర్మాణాలలో మూడు-పొర నిర్మాణాలు & ఐదు-పొరల నిర్మాణం.

మూడు-పొర IoT ఆర్కిటెక్చర్

ఇది ఆర్కిటెక్చర్ IoT సాంకేతిక పరిశోధన యొక్క ప్రారంభ రోజుల్లో ప్రవేశపెట్టబడింది. మూడు పొరలు IoT నిర్మాణంలో ఉన్నాయి

3-లేయర్-ఐయోట్-ఆర్కిటెక్చర్

అప్లికేషన్ లేయర్: ఈ లేయర్ నిర్దిష్ట అనువర్తనాన్ని తుది వినియోగదారుకు బట్వాడా చేయడం. ఈ అనువర్తన పొరతో నిర్దిష్ట అనువర్తనాలు చేయవచ్చు. స్మార్ట్ వాచ్, స్మార్ట్‌ఫోన్, స్మార్ట్ టీవీ మొదలైన ఈ పొర యొక్క ఉదాహరణ ఒక నిర్దిష్ట అనువర్తనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

నెట్‌వర్క్ లేయర్: IoT నిర్మాణంలో నెట్‌వర్క్ లేయర్‌కు ముఖ్యమైన పాత్ర ఉంది. ఇది ఇతర స్మార్ట్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు (స్మార్ట్ వాచీలు, సర్వర్లు మొదలైనవి) కనెక్ట్ అవుతుంది. నెట్‌వర్క్ లేయర్ సెన్సార్ డేటాను ప్రసారం చేయడానికి మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి.

పర్సెప్షన్ లేయర్: ఇది భౌతిక పొర మరియు ఇది సెన్సార్ల సహాయంతో ప్రాంతాన్ని సెన్సింగ్ చేయడం ద్వారా పరిసరాల డేటాను సేకరిస్తుంది.

ఐదు పొరల IoT ఆర్కిటెక్చర్

ఐదు పొరల IoT ఆర్కిటెక్చర్ అయిన మరొక నిర్మాణం IoT లో పనిచేసిన పరిశోధకులు ప్రతిపాదించారు. ఈ ఐదు-పొరల IoT నిర్మాణంలో, అప్లికేషన్, నెట్‌వర్క్ మరియు పర్సెప్షన్ లేయర్‌లైన మూడు పొరలు మూడు-పొర IoT ఆర్కిటెక్చర్ వంటి ఒకే నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. అదనంగా, బిజినెస్ లేయర్, ట్రాన్స్‌పోర్ట్ లేయర్ మరియు ప్రాసెసింగ్ లేయర్ కొత్తవి.

5-లేయర్-ఐయోట్-ఆర్కిటెక్చర్

రవాణా పొర: ఈ పొర డేటాను ప్రాసెసింగ్ లేయర్ నుండి పర్సెప్షన్ లేయర్‌కు ఫార్వార్డ్ చేస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా LAN, 3G, మరియు వంటి వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా బ్లూటూత్ , మొదలైనవి.

ప్రాసెసింగ్ లేయర్: ఇది IoT నిర్మాణం మధ్యలో ఉంది. ఈ ఐదు-పొరల IoT నిర్మాణంలో ఇది ముఖ్యమైన పాత్రను కలిగి ఉంది. ఈ పొర డేటాను నిల్వ చేస్తుంది మరియు రవాణా పొర నుండి వచ్చే డేటాను ప్రాసెస్ చేస్తుంది. ఈ ప్రాసెసింగ్ లేయర్ పెద్ద డేటా, డిబిఎంఎస్ మరియు క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ వంటి తాజా సాంకేతికతలను అమలు చేయగలదు.

వ్యాపార పొర: ఈ పొర IoT నిర్మాణానికి అధిపతి. ఇది పూర్తి IoT వ్యవస్థను కూడా అనువర్తనాలు, వినియోగదారు గోప్యత, లాభ నమూనాలు మొదలైనవాటిని నిర్వహిస్తుంది.

స్మార్ట్ హోమ్ అన్ని పరికరాలను నెట్‌వర్క్‌తో అనుసంధానించబడి ఇంటర్నెట్‌తో కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. ఈ ఐదు పొరల వంటి స్మార్ట్ వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేయడానికి IoT ప్రోటోకాల్ స్టాక్ ఉత్తమమైనది.

ఈ భావన పరిశోధన ప్రాంతంలో ఎక్కువ బరువు కలిగి ఉంది. మరియు లో అద్భుతమైన మార్పులు జరుగుతున్నాయి IoT టెక్నాలజీ ఈ రోజు రోజు. ఈ IoT ప్రోటోకాల్స్ మరియు ఆర్కిటెక్చర్లపై మేము మరింత పరిశోధన చేయవచ్చు. ఇక్కడ, మేము కొన్ని ముఖ్యమైన IoT ప్రోటోకాల్‌లను మాత్రమే చర్చించాము. మరియు బ్లూటూత్, వైఫై, వంటి కొన్ని సాధారణ ప్రోటోకాల్‌లు జిగ్బీ , NFC, సెల్యులార్, దీర్ఘ శ్రేణి WAN మరియు RFID ఇక్కడ చర్చించబడలేదు. మీరు మా కుష్ఠురోగ పోర్టల్‌లో ఉన్నవారి నుండి మరింత డేటాను పొందవచ్చు.