روز به روز دستگاه‌های بیشتری به شبکه متصل می‌شوند.

از آن‌جایی که تولید‌کنندگان درحال حرکت به سمت استفاده از پروتکل‌های مبتنی بر اینترنت برای اینترنت اشیاء هستند، روز به روز دستگاه‌های بیشتری به شبکه متصل می‌شوند.

 

صنعت به صورت فزاینده‌ای درحال حرکت به سمت پروتکل‌های مبتنی بر اینترنت برای اینترنت اشیاء است.

گاهی‌اوقات مردم به ‌گونه‌ای درباره اینترنت‌ اشیاء (IoT) صبحت می‌کنند که گویی به سادگی و تنها به معنای شبکه‌بندی دستگاه‌های دیجیتالی است، اما آن نوع از ارتباطات ماشین به ماشین برای مدت طولانی‌ای در کارخانجات وجود داشته‌اند.

اما صنعت به صورت فزاینده‌ای درحال حرکت به سمت پروتکل‌های مبتنی بر اینترنت برای اینترنت اشیاء است،  این پروتکل‌ها اتصال به حسگرها و دستگاه‌های مختلف را آسان‌تر و ارزان‌تر می‌سازند.

اینترنت اشیاء از پروتکلی با تنها یک لایه کاربرد استفاده نمی‌کند. پیاده‌سازی‌های گذشته، از پروتکل‌های استاندارد اینترنت استفاده می‌کردند، اما امروزه استفاده از پروتکل‌های اینترنت اشیاء درحال رواج است.

ارتباطات دیجیتال اموری که درون هر دستگاه یا لایه نرم‌افزاریِ بیرون لایه‌های انتزاعی مختلف انجام می‌شود را پنهان می‌کند. این مسئله ارتباطات را تا جای ممکن ساده می‌سازد. پروتکل‌های اینترنت یک مدل ۴ لایه‌ای از ارتباطات هستند. این پروتکل بر مبنای پروتکل کنترل انتقال (TCP) و پروتکل اینترنت (IP) است، بنابراین از آن تحت عنوان TCP/IP‌ یاد می‌شود. در این مدل ۴ لایه انتزاعی وجود دارد:

  • لایه پیوند یا لایه فیزیکی که انتقال داده‌های خام به وسیله آن صورت می‌گیرد و شامل اجزای خاصی از قبیل طرح‌های پین، سطوح ولتاژ، نرخ ارسال داده و امپدانس خط است. اترنت (Ethernet) یک پروتکل مرسوم در لایه فیزیکی است.
  • لایه اینترنت ارتباطات بین دستگاه‌ها، تصحیح خطا و پکت‌های داده را مدیریت می کند. این لایه از آدرس‌های IP برای شناسایی هاست‌ها (یاگره‌ها) در شبکه استفاده می‌کند.
  • لایه انتقال قابلیت اطمینان و امنیت ارتباطات را به وسیله انتقال دنباله‌ای از داده‌ها افزایش می‌دهد. در مدل TCP/IP، این لایه معمولا شامل پروتکل کنترل انتقال (TCP) یا پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) است. TCP‌برای تعاملات انسانی از قبیل ارسال ایمیل و مرور صفحات وب مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. این پروتکل ارتباطات منطقی‌ای ارائه کرده، پکت‌های منتقل‌شده را تایید کرده، پکت‌های از دست‌رفته را مجددا انتقال داده و همچنین کنترل جریان را برعهده دارد، اما UDP برای سیستم‌های توکار می‌تواند سربار کمتر و عملکرد بلادرنگ بهتری را ارائه دهد. از پروتکل UDP برای سرورهای نام‌دامنه (DNS) و پروتکل پیکربندی پویای هاست (DHCP) استفاده می‌شود و امروزه برای کاربردهای مختلف اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • لایه کاربرد در بالاترین سطح قرار دارد و عملکرد آن در مدل TCP/IP شامل لایه جلسه و لایه ارائه(نمایش) است. لایه‌های انتزاعی در قلب خود دارای ایده‌‌هایی هستند که دانش لایه‌های پیشین برای آن‌‌ها مورد نیاز نیست. بنابراین، برای بیشتر اهداف، در نظر گرفتن لایه کاربرد به تنهایی امری ضروری است.

پروتکل‌های لایه کاربرد در مدل TCP/IP

پروتکل‌های مختلف لایه کاربرد ممکن است دارای سطوح مختلفی از پهنای‌باند، قابلیت بلادرنگ و نیازمندی‌های سخت‌افزاری باشند. احتمالا استفاده از پروتکل‌هایی که کارکنان از قبل با آن‌ها آشنایی دارند، وسوسه‌کننده باشد. بسیاری از پروتکل‌های اینترنت با هدف تعامل انسان با اطلاعات ایجاد شده‌اند مانند پروتکل انتقال فایل (FTP)، پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP) و پروتکل ساده انتقال پست الکترونیکی (SMTP). سیستم‌های اینترنت‌اشیاء می‌توانند با استفاده از این فناوری‌های وب ایجاد شوند، اما این مسئله می‌تواند دارای برخی از مشکلات امنیتی باشد.

انواع مختلفی از پروتکل‌ها به طور خاصی برای اینترنت‌ اشیاء یا سازگاری با آن ساخته شده‌اند. پروتکل انتقال تله‌متری صف‌بندی پیام MQTT در اصل به عنوان یک پروتکل تله‌متری (دورسنجی) برای دستگاه‌هایی با طرح‌های پردازنده و حافظه کوچک طراحی شده‌است که آن را برای استفاده در اینترنت اشیاء مناسب می‌کند. این پروتکل تحت استاندارد ISO/IEC 20922 قرار دارد و از آن‌جایی که متن‌باز است، پیاده‌سازی آن نیز آسان خواهد بود، اما ویژگی‌های بسیاری در این استاندارد وجود ندارند، به عنوان مثال این استاندارد دارای قابلیت کنترل خطا نبوده و به همین دلیل برخلاف بسیاری از پروتکل‌ها که بر اینترنت اشیاء تمرکز دارند، برای ارتباطاتی با توان کم و امنیت بالا مناسب نیستند.

پروتکل برنامه محدود‌شده (CoAP) برای کاربردهای اینترنت اشیاء بسیار مناسب است. این پروتکل به دستگاه‌هایی با حافظه و توان پردازشی کم اجازه می‌دهد تا برروی شبکه‌ای با توان کم و دارای تلفات بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این پروتکل از روش‌هایی از جمله POST، GET، DELETE و PUT استفاده می‌کند و به آسانی با پروتکل‌های HTTP، XML و JSON برای یکپارچه‌شدن با سایر کارکردهای وب، مانند استفاده از یک web API کار می‌کند.

پروتکل سبک ماشین به ماشین (LwM2M) به وسیله شرکت Open Mobile Alliance ساخته شده‌است و برپایه پروتکل CoAP می‌باشد. این پروتکل شامل محدوده گسترده‌ای از اشیاء استاندارد نگهداری‌شده است که این اشیاء استاندارد به روشنی تعریف شده‌اند. این پروتکل همچنین شامل پایش ارتباط و عملیات دستگاه‌های دوردست است. این پروتکل به صورت توکار دارای قابلیت بروزرسانی فرم‌ور خودکار است که مدیریت دستگاه‌ها را بسیار آسان‌تر می‌سازد. LwM2M همچنین می‌تواند امنیت لایه انتقال دیتاگرام قوی‌ای را با سربار بسیار اندک اجرا کند.

سرویس توزیع داده‌ها (DDS) برای ارتباطاتی بسیار ایمن با عملکرد بالا در کاربردهایی از جمله تولید توان، کاربردهای دفاعی و کنترل ترافیک هوایی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

پیام بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *