IoT - Internet der Dinge

Die 15 wichtigsten IoT-Standardprotokolle, die Sie kennen müssen

Die 15 wichtigsten IoT-Standardprotokolle, die Sie kennen müssen

Das kolossale Bionetzwerk der vernetzten Geräte, das aus den letzten zwei Jahrzehnten weltweit wächst, wird als Internet der Dinge bezeichnet. Heutzutage gibt es eine Reihe von Objekten um uns herum, die Daten sammeln, senden und an andere Server und andere Anwendungen verarbeiten können. Die IoT-Protokolle sind ein solches System, das Daten online überträgt. Es überträgt jedoch nur dann Daten, wenn das Kommunikationsnetzwerk zwischen den beiden verbundenen Geräten sicher ist. Was sind die Dinge, die eine solche sichere Remote-Verbindung möglich machen??

Einige Sprachen sind unsichtbar. Diese Sprache ermöglicht normalerweise die Kommunikation zwischen zwei oder mehr physischen Objekten. Diese Objekte bestehen aus IoT-Protokollen und -Standards. Auf diese Weise werden Internet-of-Things-Protokollemacht die ganze Arbeit möglich.

Wir haben es geschafft, die bekanntesten Protokolle für das Internet der Dinge zusammen mit den Details zu entwickeln. Werfen wir einen Blick.

Top-Standard-IoT-Protokolle


Wir können die Protokolle des Internets der Dinge teilenin zwei Grundtypen: IoT-Netzwerkprotokolle und IoT-Datenprotokolle. Es gibt vielfältige Möglichkeiten der Konnektivität. Dieser Artikel erklärt Ihnen die wichtigsten IoT-Protokolle, die Ihnen die Entwickler anbieten.

1. Bluetooth


Eine der am weitesten verbreiteten drahtlosen Technologien für kurze Reichweiten ist Bluetooth. Sie können schnell Bluetooth-Apps erhalten, die Ihnen tragbare Technologie zum Koppeln mit intelligenten Geräten bieten. Das kürzlich eingeführte Bluetooth-Protokoll unter den IoT-Protokollen ist das BLE- oder Bluetooth Low-Energy-Protokoll. Es bietet die Reichweite von herkömmlichem Bluetooth in Kombination mit einem geringeren Stromverbrauch.

Sie müssen bedenken, dass BLE nicht darauf ausgelegt ist, große Dateien zu übertragen und perfekt mit den kleinen Datenmengen zurechtzukommen. Dies ist der Grund dafür, dass Bluetooth die Protokolle des Internets der Dinge dieses Jahrhunderts anführt. Die neu erfundene Bluetooth Core Specification 4.2 addiert ein innovatives Internet Protocol Support Profile. Es ermöglicht dem Bluetooth Smart Sensor, direkt über 6LoAPAN auf das Internet zuzugreifen.

2. W-lan


Für die IoT-Integration ist WiFi eine bevorzugte Wahl, so viele Elektronikdesigner. Es liegt an der Infrastruktur, die es trägt. Es hat schnelle Datenübertragungsraten und die Fähigkeit, eine große Datenmenge zu kontrollieren.

Der weit verbreitete WLAN-Standard 802.11 bietet Ihnen die Möglichkeit, Hunderte von Megabit in nur einer Sekunde zu übertragen. Der einzige Nachteil dieses IoT-Protokolls besteht darin, dass es für einige IoT-Anwendungen übermäßig viel Strom verbrauchen kann. Die Reichweite beträgt ca. 50 m und umfasst neben der Arbeit an Internetprotokollstandards auch den Zugriff auf die IoT Cloud-Infrastruktur. Die Frequenzen sind 2.4 GHz- und 5 GHz-Bänder.

3. ZigBee


Genau wie Bluetooth gibt es eine große Benutzerbasis von ZigBee. Unter den Internet-of-Things-Protokollen ist ZigBee mehr für die Industrie und weniger für die Verbraucher konzipiert. Es arbeitet normalerweise mit einer Frequenz von 2.4GHz. Dies ist ideal für Industriestandorte, an denen Daten im Allgemeinen über niedrige Raten zwischen Häusern oder Gebäuden übertragen werden.

ZigBee und die beliebte ZigBee Remote Control sind als berühmte IoT-Sicherheitsprotokolle beliebt, um sichere, stromsparende und skalierbare Lösungen mit hoher Knotenzahl bereitzustellen. Der ZigBee 3.0 hat das Protokoll zu einem einzigen Standard gebracht. Es hat es handlicher gemacht.

4. MQTT IoT


MQTT IoT ist ein Nachrichtenprotokoll und die vollständige Form lautet Message Queue Telemetry Transport. Es wurde 1999 von Arlen Nipper (Arcom) und Andy Stanford-Clark (IBM .) entwickelt.) Dies wird hauptsächlich für die Überwachung aus einem entfernten Bereich im IoT verwendet. Die Hauptaufgabe von MQTT besteht darin, Daten von so vielen elektrischen Geräten zu erhalten.

Es überträgt sie auch an die IT-Kommunikation oder -Infrastruktur. Eine Hub-and-Spoke-Architektur ist für das MQTT-IoT-Protokoll grundsätzlich üblich. Es arbeitet auf dem TCP, um zuverlässige und dennoch einfache Datenströme bereitzustellen.  

Dieses MQTT-Protokoll besteht aus drei Kernkomponenten oder Mechanismen: Subscriber, Publisher und Broker. Die Arbeit des Herausgebers besteht darin, mit Hilfe des Brokers Daten zu generieren und die Daten an den Abonnenten zu übermitteln. Die Gewährleistung der Sicherheit ist Aufgabe des Maklers. Es tut dies, indem es die Autorisierung der Abonnenten und der Herausgeber überprüft und erneut überprüft.

Dieses Protokoll ist eine bevorzugte Option für alle IoT-basierten Geräte, und diese sind auch in der Lage, den billigen, speicherverbrauchsarmen und kleinen Geräten mit Hilfe der geringen und anfälligen Bandbreiten genügend Funktionen zur Weiterleitung von Informationen bereitzustellen Netzwerk.  

5. CoAP


Das CoAP oder Constrained Application Protocol, Internet Productivity and Utility Protocol, wurde hauptsächlich für eingeschränkte Smart Gadgets entwickelt. CoAP ist so konzipiert, dass es unter den Geräten verwendet wird, die eine identische eingeschränkte Community haben. Es umfasst allgemeine Knoten und Geräte im Internet sowie verschiedene eingeschränkte Netzwerke und Geräte, die mit dem Internet verbunden sind.

IoT-Systeme, die auf HTTP-Protokollen basieren, können mit CoAP IoT-Netzwerkprotokollen hervorragend funktionieren. Es verwendet das Protokoll-UDP für die Implementierung von Lightweight-Daten. Genau wie HTTP verwendet es auch eine Restful Architecture. Es wird auch innerhalb der Handys und der anderen sozialen Gemeinschaften verwendet, die grundlegende Programme sind. CoAP hilft bei der Beseitigung von Mehrdeutigkeiten durch HTTP-Get-, Put-Up-, Delete- und Placement-Strategien.

6. DDS


Unter den Internet-of-Things-Protokollen sind die IoT-Messaging-Protokolle DDS oder Data Distribution Service ist ein Standard für leistungsstarke, erweiterbare und Echtzeit-Machine-to-Machine-Kommunikation. Der Data Distribution Service - DDA wird von OMG oder Object Management Group entwickelt und gestaltet. Mit Hilfe von DDS können Sie Daten sowohl in Geräten mit geringem Platzbedarf als auch mit Cloud-Plattformen übertragen.

Der Data Distribution Service umfasst zwei wesentliche Schichten. Das sind die DCPS und die DLRL. Das DCPS oder Data-Centric Publish-Subscribe funktioniert, indem es Informationen an die Abonnenten liefert. Die DLRL oder Data-Local Reconstruction Layer erledigt ihre Aufgabe, indem sie eine Schnittstelle zu den Data-Centric Public-Subscribe-Funktionalitäten bereitstellt.  

7. NFC


NFC aus den IoT-Protokollen nutzt die Vorteile einer sicheren Zwei-Wege-Kommunikationsverbindung. Kürzlich haben wir gesehen, dass die NFC-IoT-Kommunikationsprotokolle für Smartphones geeignet sind.

Die NFC oder Near Field Communication ermöglicht es den Kunden, sich mit elektronischen Geräten zu verbinden, digitale Inhalte zu verwenden und kontaktlose Zahlungstransaktionen durchzuführen. Die wesentliche Arbeit von NFC besteht darin, die „kontaktlose“ Kartentechnologie zu erweitern. Es funktioniert innerhalb von 4 cm (zwischen Geräten), indem es den Geräten ermöglicht, Informationen auszutauschen.

8. Mobilfunk


Es gibt viele IoT-Anwendungen, die einen Betrieb über eine längere Entfernung erfordern können. Diese IoT-Anwendungen können die Hilfe von Mobilfunkkommunikationsfunktionen wie GSM/3G/4G . nutzen. Cellular ist eines der IoT-Kommunikationsprotokolle, das eine große Menge an Daten senden oder übertragen kann. Hier müssen Sie sich erinnern, sind die Kosten.

Die Gebühr für das Senden einer großen Datenmenge wird ebenfalls hoch sein high. Mobilfunk erfordert nicht nur hohe Kosten, sondern auch einen hohen Stromverbrauch für mehrere Anwendungen. Dieses Internet-of-Things-Protokoll eignet sich hervorragend für sensorbasierte Datenprojekte mit geringer Bandbreite. Dies liegt daran, dass sie eine sehr unbedeutende Menge an Daten oder Informationen im Internet senden können.

Es enthält das kostengünstige Entwicklungsboard des authentischen winzigen CELLv1.0. Es hat auch eine Reihe von Schildern, die Boards verbinden (so dass Sie sie mit den Arduino- und Raspberry Pi-Plattformen verwenden können.) Hier ist das Schlüsselprodukt SparqEE.

9. AMQP


Advanced Message Queuing Protocol oder AMQP ist ein Protokoll der Anwendungsschicht. Es ist grundsätzlich nachrichtenorientiert und für Middleware-Umgebungen konzipiert. Die AMQP IoT-Messaging-Protokolle wurden als internationaler Standard anerkannt. Die Verarbeitungskette des AMQP IoT Protocol besteht aus 3 notwendigen Komponenten, und das sind Exchange, Message Queue und Binding.

Der Exchange-Teil funktioniert, indem er die Nachricht abruft und in die Warteschlangen stellt. Die Aufgabe der Message Queue besteht darin, die Nachricht zu speichern, und sie speichert die Informationen, bis die Nachrichten von der Client-App sicher entwickelt wurden. Die Aufgabe der Bindungskomponente besteht darin, die Verbindung zwischen der Exchange-Komponente und der Message Queue-Komponente anzugeben.   

10. LoRaWAN


LoRaWAN oder das Long Range Wide Area Network ist eines der IoT-Protokolle für die Weitverkehrsnetze. LoRaWAN IoT Network Protocols wurde speziell für die Unterstützung riesiger Netzwerke mit Hilfe von Millionen stromsparenden Geräten entwickelt. Smart Cities verwenden diese Art von Protokoll.

Einschließlich der kostengünstigen Mobilfunkkommunikation ist LoRaWAN auch in zahlreichen Branchen für geschützte bidirektionale Kommunikation bekannt. Die Häufigkeit von LoRaWAN kann von Netzwerk zu Netzwerk variieren. Die Datenraten dieser Internet-of-Things-Protokolle liegen zwischen 0.3-50 kbps. In städtischen Gebieten variiert die Reichweite von LoRaWAN von 2 km bis 5 km. In Vororten beträgt die Reichweite dieses IoT-Protokolls etwa 15 km.

11. RFID


Die Radio Frequency Identification von RFID funktioniert mit Hilfe der Funktechnologie.  Es verwendet elektromagnetische Felder, um Objekte zu identifizieren. Die Kurzstrecken-Radiofrequenz-Identifikation beträgt etwa 10 cm. Aber die Funkfrequenz mit großer Reichweite kann bis zu 200 mm . betragen.

Das ARAT- oder das Active Reader Active Tag-System verwendet normalerweise das aktive. Diese Aktivitäts-Tags werden mit einem Abfragesignal (Signale vom aktiven Lesegerät).)Der beste Teil der RFID-IoT-Konnektivitätsprotokolle ist, dass sie keinen Strom benötigen.

12. Z-Welle


Z-Wave IoT-Protokolle ermöglichen Ihnen energiesparende HF- oder Hochfrequenzkommunikation. Wir verwenden diese normalerweise in unseren Hausautomationsanwendungen. Die Sensoren, Lampensteuerungen usw., sind die Low-Power-Radiofrequenz. Diese Low-Latency-Technologie bietet auch mehr Funktionen zur Abschirmung von drahtlosen Technologien (wie z.) Dies funktioniert mit Hilfe der Funktion im Sub-1GHz-Band.

Designer beschäftigen sich mit dem einfachen und schnellen Entwicklungsprozess von IoT-Protokollen. Sie arbeiten für die einfache Einrichtung von Z-Wave IoT-Protokollen. Die Frequenz der Z-Wave-Internet-of-Things-Protokolle beträgt 900 MHz und die Reichweite beträgt etwa 30-100 m. Es bietet Ihnen Cloud-Zugang und erfordert eine Bridge dafür for. Datenraten dieses Protokolls sind 40-100kbit/s

13. Sigfox


Sigfox ist als eine der besten alternativen Technologien bekannt, die sowohl Mobilfunk- als auch WiFi-Attribute tragen. Da das Sigfox IoT Protocol für M2M-Anwendungen entwickelt und konzipiert wurde, kann es nur Daten von Low-Level senden send. Mit Hilfe von UNB oder Ultra Narrow Band kann Sigfox Geschwindigkeiten von 10 bis 1000 Bits pro Sekunde für die Übertragung von niedrigen Daten halten hold. Es verbraucht nur 50 Mikrowatt Strom.

Die Frequenz des IoT-Konnektivitätsprotokolls Sigfox beträgt 900 MHz und es verfügt über einen Zugriff auf das Internet. In ländlichen Umgebungen deckt das Sigfox IoT-Protokoll eine Reichweite von 30 km bis 50 km . ab. In städtischen Gebieten beträgt die Reichweite dieses Protokolls 3-10 km.

14. Faden


Eines der neuesten Internet-of-Things-Protokolledie in die Szene gekommen sind, sind IoT-Sicherheitsprotokolle Thread. Der Erfinder von Next hat dieses Protokoll entwickelt. In der Heimautomatisierungsanwendung wird dieses IoT-Protokoll jetzt immer häufiger verwendet. Dies ist ein IP-basiertes IPv6-Netzwerkprotokoll und basiert auf dem 6LowPANPA.

Es wurde hauptsächlich entwickelt, um das WLAN im Haus zu ergänzen. Dieses Protokoll ist lizenzfrei. Dieses Protokoll unterstützt das Mesh-Networking in Funk-Transceivern von IEEE802.fünfzehn.4. Es kann etwa 250 Knoten zusammen mit Verschlüsselung und Authentifizierung verarbeiten. Die Häufigkeit des Thread-IoT-Protokolls beträgt 2 .4 GHz (ISM) und kann bis zu 10-30 m . abdecken.  

fünfzehn. EnOcean


Unter den IoT-Konnektivitätsprotokollen nimmt EnOcean eine innovative Wendung. Es ist eine drahtlose Sensing- und Energy-Harvesting-Plattform.  Es ist perfekt für die Entwicklung von Geräten, die unter verschiedenen Umständen reagieren müssen, wie z. B. Temperaturänderungen, Beleuchtung und andere uneinheitliche Situationen.

Die meisten Anwendungen für dieses IoT-Protokoll werden derzeit in den Bereichen Transport, Heimautomatisierung, Industrieautomation und Logistik eingesetzt. Die Frequenz des EnOcean IoT-Protokolls beträgt 315 MHz, 868 MHz und 902 MHz. Es bietet Ihnen Zugriff in der Cloud und die Reichweite beträgt 300 m im Freien und 30 m im Innenbereich.

Endgültiges Urteil


Es stehen verschiedene Protokolle zur Auswahl, wenn Sie an einem IoT-Projekt arbeiten. Um Ihnen die Entscheidung leichter denn je zu machen, präsentieren wir diese Protokolle mit all den hervorragenden Punkten. Also für welches wirst du dich entscheiden?

Informieren Sie sich vor der Auswahl des gewünschten Protokolls über Bandbreite, Reichweite, Stromverbrauch und Knoten der Protokolle. Haben Sie jemals eines dieser Protokolle verwendet, die wir überprüft haben?? Hinterlassen Sie unten einen Kommentar, um uns zu informieren und Ihren Freunden von uns zu erzählen, indem Sie unsere Bewertungen teilen.

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