Протоколы IoT

1. Определение

Протокол IoT – набор правил для взаимодействия, правильной и эффективной работы устройств Интернета вещей.

2. История создания и развития

После появления и развития Интернета вещей стало понятно, что не все существующие протоколы способны обеспечивать выполнение задач, возложенных на технологии распределенных вычислений, встроенные датчики, современные беспроводные технологии. IBM описывает сеть Интернета вещей как «совершенно новую всемирную сеть, одну состоящий из сообщений, которые устройства с цифровой подписью отправляют друг другу. Это тот же Интернет, но не тот же Интернет». 

И принимая во внимание сегодняшнее разнообразие данных технологий и устройств, огромное количество производителей, возникает множество проблем их взаимодействия и необходимость в создании и принятии специализированных стандартов и протоколов связи. Некоторые протоколы уже привычного для нас Интернета перешли в использование приложениями Интернета вещей (например, Telnet, SSH, UDP, SNMP, ICMP, HTTP и т.д.) Другие были взяты из сети промышленного интернета (к примеру, МЭК 60870-5-104 – протокол телемеханики, предназначенный для передачи данных в центры управления), некоторые специально создаются для сетей с низким потреблением энергии. 

3. Технические характеристики

Существуют различные подходы к классификации протоколов Интернета вещей. Один из них предполагает объединение протоколов по месту применения в клиент-серверной архитектуре сети:

  • D2D (Device to Device) – протоколы взаимодействия оконечных устройств между собой;

  • D2S (Device to Server) – для передачи данных, собранных устройствами на серверы для обработки;

  • S2S (Server to Server) – протоколы взаимодействия серверов друг с другом.

Самыми распространенными протоколами уровня приложений по модели OSI, используемыми устройствами и приложениями Интернета вещей являются MQTT (удаленный мониторинг данных, собираемых из большого количества устройств, и их телеметрия в IT-инфраструктуру), CoAP (веб-протокол передачи, использующий протокол UDP), DDS (общение оконечных устройств между собой), JMS (обмен данными в основном с Java-приложениями), Modbus и др.

На канальном и транспортном уровнях используют Ethernet, IEEE 802.15.4, NFC, ANT и т.д. Для управления устройствами чаще всего используется протокол CWMP – мониторинг абонентским оборудованием (CPE) в соответствии со спецификацией TR-069.

4. Кейсы применения

Сегодня в сети Интернет, в частности в сети Интернета вещей, используются сотни протоколов и по несколько реализаций каждого из них. В зависимости от задач протоколы IoT используют для передачи сообщений, идентификации и обнаружения устройств в сети, управление этими устройствами и т.д.

5. Полезные ссылки

Источники:

Читайте также