Protocols IOT Capa Aplicació

X

Privadesa i galetes

Aquest lloc utilitza cookies. A l’continuar, acceptes el seu ús. Aconsegueix més informació; per exemple, sobre com controlar les galetes.

Entès

Anuncis

En informàtica i telecomunicació, un protocol de comunicacions és un sistema de regles que permeten que dues o més entitats d’un sistema de comunicació es comuniquin entre elles per transmetre informació per mitjà de qualsevol tipus de variació d’una magnitud física. Es tracta de les regles o l’estàndard que defineix la sintaxi, semàntica i sincronització de la comunicació, així com també els possibles mètodes de recuperació d’errors. Els protocols poden ser implementats per maquinari, per programari, o per una combinació de tots dos.

Els sistemes de comunicació utilitzen formats ben definits (protocol) per intercanviar missatges. Cada missatge té un significat exacte destinat a obtenir una resposta d’un rang de possibles respostes predeterminades per a aquesta situació en particular. Normalment, el comportament especificat és independent de com es va a implementar. Els protocols de comunicació han d’estar acordats per les parts involucrades.

Exemples de protocols de xarxa (wikipedia)

  • Capa 1: Nivell físic
    • Cable coaxial o UTP
    • Cable de fibra òptica
    • Microones
    • Ràdio
    • RS-232
    • RS-485 .
  • Capa 2: Nivell d’enllaç de dades
    • ARP
    • Ethernet
    • Gigabit Ethernet
    • anell de testimoni
    • ATM
  • Capa 3: Nivell de xarxa
    • IP (IPv4, IPv6)
    • X.25
    • ICMP
  • Capa 4: Nivell de transport
    • TCP
    • UDP
  • Capa 5: Nivell de sessió
    • NetBIOS
    • RPC
    • SSL
  • Capa 6: Nivell de presentació
    • ASN.1
  • Capa 7: Nivell d’aplicació
    • OPC UA
    • SNMP
    • SMTP
    • FTP
    • SSH
    • HTTP
    • CIFS (també anomenat SMB)
    • NFS
    • Telnet
    • POP3
    • IMAP
    • LDAP

Alguns Protocols de comunicació IOT de capa d’aplicació, amb els quals comunicar el HW amb el SW

  • MQTT
  • API REST / HTTP
  • SNMP
  • COAP
  • WebSockets
  • Busos de cam po industrials, Modbus, etc …

Més informació: https://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_comunicaciones

El protocol de xarxa MQ Telemetry Transport (MQTT) seria una bona opció per monitoritzar i controlar els panells solars. MQTT és un protocol de publicació / subscripció amb corredors de missatges centrals. Cada panell solar pot contenir un node IOT que publiqui missatges de tensió, corrent i temperatura.

MQTT d’un cop d’ull

  • Ample de banda molt baix
  • TCP / IP
  • Publica / subscriure transferència de missatges
  • Topologia de molts a molts a través d’un broker central
  • No metadades
  • Tres nivells de QoS
  • última voluntat i Testament revela nodes desconnectats

Per als nodes IOT dels aerogeneradors, preferiria una interfície més basada en API. El Protocol d’aplicació restringida (Constrained application protocol – COAP) utilitza el conegut patró de disseny REST, en què els servidors posen recursos a disposició en un URI i els clients accedeixen als recursos utilitzant mètodes com GET, PUT, POST i DELETE. Els estàndards publicats faciliten la interpretació dels formats de contingut: per exemple, XML (ID = 41) o JSON (ID = 50).

COAP és un protocol de l’IETF (Internet Engineering Task Force) que es ha dissenyat per proporcionar aplicacions RESTful modelades en la semàntica d’HTTP, però més petit i binari a diferència de l’basat en text. COAP és un enfocament tradicional de client-servidor en comparació a el de brokers, dissenyat per córrer sobre UDP.

Les turbines podrien consultar entre si per optimitzar el rendiment de la matriu. Per exemple, una turbina podria consultar a la turbina adjacent per determinar si el vent estava augmentant o disminuint. El veí podria al seu torn consultar al seu veí i així successivament. Aquesta simple regla podria permetre a una turbina anticipar-se als canvis de vent i preparar-se en conseqüència. Si tot l’array té accés a la web (via HTTP) i un servidor DNS, és fàcil traduir l’URI a: http: // turbine20.domain.tld / speed i monitoritzar el camp remotament.

El COAP d’un cop d’ull

  • Transferència de documents client / servidor REST
  • Fàcil de traduir a HTTP per a la integració web
  • Topologia un a un amb connexions directes
  • Metadades per diferenciar classes de documents
  • UDP
  • Seguretat a través d’DTLS

En entorns industrials OPC UA (Unified Architecture, ‘arquitectura unificada’) és l’estàndard de nova generació que el segueix a OPC Foundation. OPC clàssic és ben conegut en la indústria i proveeix una interfície estàndard per comunicar-se amb els PLC (Programmable Logic Controller, ‘controlador lògic programable’). OPC UA pretén expandir la compatibilitat d’OPC a el nivell dels dispositius i de les empreses.

OPC UA és un protocol client / servidor. Els clients es connecten, naveguen, llegeixen i escriuen a l’equipament industrial. UA defineix la comunicació des de l’aplicació cap a la capa de transport, cosa que el fa molt compatible entre venedors. També és molt segur, i usa missatges bidireccionals signats i encriptació de transport.

OPC UA té una àmplia base instal·lada al món industrial. És una bona solució per connectar informació de sensors i PLC en aplicacions industrials ja existents com a sistemes MES (Manufacturing Execution System, ‘sistema d’execució de manufactura’) i SCADA (Supervisry Control and Data Acquisition, ‘supervisió, control i adquisició de dades’ ), on la connectivitat OPC i OPC UA ja estiguin disponibles.

No obstant això, OPC UA és nou per a les tecnologies d’informació. Algunes persones de TIC (tecnologies de la informació i comunicació) s’espanten davant la complexitat d’UA en comparació amb altres protocols TIC. Bastant d’aquesta complexitat rau en el fet que OPC UA sigui un protocol industrial, però aquesta percepció ha portat a alentir la seva adopció per a plataformes IOT i la comunitat de codi obert.

Però la cosa estan canviant: fa molt poc, OPC Foundation obrir el codi de l’estàndard OPC UA per fer-lo més accessible i col·laborar a que s’incrementi la seva adopció.

  • https://www.artik.io/blog/2015/09/iot-101-networks/
  • https://www.editores-srl.com.ar/sites/default/files/aa2_semle_protocolos_ilot.pdf

Comparativa de protocols IOT:

Conclusió

OPC UA, HTTP, MQTT, COAP, DDS, AMQP, etc .. tots tenen lloc a Iot. Quin d’aquests protocols té la major part de l’mercat no està clar, però cada un té els seus pros i contres. És important triar el protocol que millor s’adapti a les seves necessitats, i seleccionar els socis tecnològics que es puguin adaptar a aquests protocols. Això assegurarà l’èxit per a les seves aplicacions IOT i el protegirà de les guerres de protocols.

Molt bon resum de protocols d’IOT: https://www.postscapes.com/internet-of-things-protocols/

Un altre Bon resum de protocols IOT de la capa d’aplicació: https://www.14core.com/the-iot-protocols-the-base-of-internet-of-things-ecosystem/

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *