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in computer e telecomunicazione, Un protocollo di comunicazione è un sistema di regole che consentono due o più entità di un sistema di comunicazione di comunicare tra loro di trasmettere informazioni mediante qualsiasi tipo di variazione di una grandezza fisica. È le regole o lo standard che definisce la sintassi, la semantica e la sincronizzazione della comunicazione, nonché i possibili metodi di recupero degli errori. I protocolli possono essere implementati dall’hardware, da software o da una combinazione di entrambi.

I sistemi di comunicazione utilizzano formati ben definiti (protocollo) per scambiare messaggi. Ogni messaggio ha un significato esatto destinato a ottenere una risposta da una serie di possibili risposte predeterminate per quella particolare situazione. Normalmente, il comportamento specificato è indipendente da come sarà implementato. I protocolli di comunicazione devono essere concordati dalle parti coinvolte.

Esempi di protocolli di rete (Wikipedia)

  • livello 1: livello fisico
    • cavo coassiale o UTP
    • cavo in fibra ottica
    • microonde
    • radio
    • RS-232
    • RS-485.
  • layer 2: Livello di collegamento dati
    • arp
    • Ethernet
    • Gigabit Ethernet
    • Anello del token
    • ATM
  • livello 3: livello di rete
    • IP (IPv4, IPv6)
    • x.25
    • ICMP
  • livello 4 : Livello di trasporto
    • TCP
    • udp
  • livello 5: livello di sessione
    • NetBIOS
    • rpc
    • ssl
  • livello 6: livello di presentazione
    • Asn.1
  • livello 7: livello di applicazione
    • opc ua
    • snmp
    • smtp
    • ftp
    • ssh
    • http
    • cifs (anche chiamato SMB)
    • NFS
    • telnet
    • pop3
    • imap
    • ldap

Alcuni protocolli di comunicazione del livello di applicazione, con cui comunicare l’HW con SW

  • MQTT
  • API REST / HTTP
  • snmp
  • >

  • Coap
  • WebSeets
  • bus bus Industrials, Modbus, ecc …

Ulteriori informazioni: https://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_comunicaciones

Il protocollo di rete di trasporto MQ Telemetry sarebbe una buona opzione per monitorare e controllare i pannelli solari. MQTT è un protocollo di pubblicazione / abbonamento con broker di messaggi centrali. Ogni pannello solare può contenere un nodo IoT che pubblica i messaggi di tensione, corrente e di temperatura.

MQTT a colpo d’occhio

  • larghezza di banda molto bassa
  • TCP / IP
  • Pubblica / iscriviti al trasferimento dei messaggi
  • topologia di molti a molti attraverso un broker centrale
  • senza metadati
  • tre livelli di QoS
  • Ultima volontà e Testamento rivela nodi disconnessi

Per i nodi IoT delle turbine eoliche, preferirebbe un’interfaccia più basata su API. Il protocollo di applicazione limitato (Protocollo applicazione vincolato – CAPOP) utilizza il ben noto schema di progettazione di riposo, in cui i server mettono a disposizione risorse disponibili per un URI e i clienti accedono alle risorse utilizzando metodi come ottenere, inserire, pubblicare ed eliminare. Gli standard pubblicati facilitano l’interpretazione dei formati di contenuto: ad esempio XML (ID = 41) o JSON (ID = 50).

CAPS è un protocollo dell’IETF (Internet Engineering Task Force) che è Ha progettato per fornire applicazioni riposanti modellate nella semantica HTTP, ma più piccola e binaria a differenza del testo basata su testo. Il cofano è un approccio tradizionale del server client rispetto ai broker, progettato per funzionare su UDP.

Turves potrebbe essere consultato insieme per ottimizzare le prestazioni della matrice. Ad esempio, una turbina potrebbe consultare la turbina adiacente per determinare se il vento stava aumentando o diminuendo. Il vicino potrebbe a sua volta consultare il suo prossimo e così via. Questa semplice regola potrebbe consentire a una turbina di anticipare i cambiamenti del vento e prepararsi di conseguenza. Se tutto l’array ha accesso al Web (tramite HTTP) e un server DNS, è facile tradurre l’URI per: http: // turbine20.domain.tld / velocità e monitorare il campo da remoto.

La froda a colpo d’occhio

  • Trasferimento dei documenti client / server di riposo
  • facile da tradurre in http per integrazione web
  • Topologia uno per uno con connessioni dirette
  • metadati per differenziare classi di documenti
  • udp
  • sicurezza tramite dtls

In ambienti industriali OPC UA (architettura unificata, ‘architettura unificata’) è lo standard di nuova generazione che segue OPC Foundation. Classic OPC è ben noto nel settore e fornisce un’interfaccia standard per comunicare con i PLC (controller logico programmabile, “Controller logico programmabile”). OPC UA mira ad espandere la compatibilità dell’OPC a livello di dispositivi e aziende.

OPC UA è un protocollo client / server. I clienti si connettono, navigano, leggi e scrivono in attrezzature industriali. L’UA definisce la comunicazione dall’applicazione allo strato di trasporto, il che lo rende molto compatibile tra i venditori. È anche molto sicuro e utilizza messaggi bidirezionali firmati e crittografia dei trasporti.

OPC UA ha una base ampia installata nel mondo industriale. È una buona soluzione per connettere le informazioni del sensore e PLC in applicazioni industriali già esistenti come sistemi MES (sistema di esecuzione della produzione “, sistema di esecuzione della produzione, controllo di vigilanza e acquisizione dei dati,” supervisione, controllo e acquisizione dei dati “), dove l’OPC e La connettività OPC è già disponibile.

Tuttavia, OPC UA è nuova per le tecnologie dell’informazione. Alcune persone di TIC (tecnologie dell’informazione e della comunicazione) sono spaventate prima della complessità dell’UA rispetto ad altri protocolli ICT. Bella di questa complessità risiede nel fatto che OPC UA è un protocollo industriale, ma questa percezione ha portato a rallentare la sua adozione per le piattaforme IoT e la comunità open source.

Ma la cosa sta cambiando: molto poco , OPC Foundation ha aperto il codice dello standard OPC UA per renderlo più accessibile e collaborare per aumentare la sua adozione.

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

Protocollo comparativo IoT:

CONCLUSIONE

OPC UA, HTTP, MQTT, CAP, DDS, AMQP, ecc. Tutti hanno luogo in IOT. Quale di questi protocolli ha la maggior parte del mercato non è chiaro, ma ognuno ha i suoi pro e contro. È importante scegliere il protocollo che meglio si adatta alle tue esigenze e selezionare i partner tecnologici che possono essere adattati a tali protocolli. Ciò garantirà il successo per le tue applicazioni IoT e ti proteggerà dalle guerre del protocollo.

Ottimo riassunto dei protocolli IoT: https://www.postscapes.com/internet-of-things-protocols/

Un altro buon riepilogo dei protocolli IoT del livello di applicazione: https://www.14core.com/the-iot-protocols-the-base-of-internet-of-things-ecosystem/

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