IoT प्रोटोकॉल और उनका आर्किटेक्चर

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अब हर जगह हम IoT शब्द सुन रहे हैं। दरअसल, यह क्या है, यह कैसे काम करता है और यह हमारे दैनिक जीवन को कैसे सरल बनाता है, इस लेख में हम चर्चा करेंगे। आइए आइओटी की परिभाषा के साथ शुरू करते हैं। कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जो एक अद्वितीय आईपी पते से लैस हैं और इंटरनेट पर संचारित हैं, को कहा जाता है इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) । कई मायनों में, हम IoT को परिभाषित कर सकते हैं लेकिन अंत में, इस तकनीक में, हम इंटरनेट की सहायता से एक डिवाइस के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की संख्या को नियंत्रित कर सकते हैं। यहां, IoT तकनीक में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सेंसर होना चाहिए और इसे विद्युत और इसके अनुसार कार्यों के माध्यम से संकेत को समझना चाहिए। और सेंसेटेड डेटा को इंटरनेट के जरिए दूसरे डिवाइस में ट्रांसफर कर दिया जाता है। IoT हमारे जीवन को इतना सरल और सटीक बना देगा। वर्तमान में इस तकनीक में रोजगार के बड़े अवसर हैं और अभी भी कई विकास हो रहे हैं। IoT उपकरणों के लिए जैसे स्मार्टवॉच, स्मार्ट स्पीकर, स्मार्ट टीवी, अमेज़ॅन एलेक्सा, Google होम डिवाइस इंटरनेट से जुड़े डिवाइस हैं, जो IoT के उदाहरण हैं। यह लेख चर्चा करता है IoT क्या है , IoT प्रोटोकॉल और आर्किटेक्चर।

IoT प्रोटोकॉल क्या हैं?

अब दिलचस्प सवाल यह है कि ये उपकरण एक दूसरे के साथ IoT में कैसे संवाद कर सकते हैं? और IoT कैसे काम करता है? खैर, हम इंसान एक दूसरे के साथ कैसे संवाद कर सकते हैं, इन उपकरणों की तरह यह भी अन्य उपकरणों के साथ संचार कर सकता है, जिन्हें IoT प्रोटोकॉल के रूप में जाना जाता है। प्रोटोकॉल को नियमों और नियमन दिशानिर्देशों के एक सेट के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसमें किसी अन्य डिवाइस से आदेशों के लिए प्रतिक्रिया करने का तरीका है। संचार उपकरणों में रहते हुए ये प्रोटोकॉल बहुत महत्वपूर्ण हैं। सामान्य प्रयोजन प्रोटोकॉल जैसे CDMA, WAP, आदि इस विशिष्ट के लिए उपयुक्त नहीं हैं IoT प्रौद्योगिकी । इस तकनीक को कुछ अधिक शक्तिशाली प्रोटोकॉल की आवश्यकता है।




विशिष्ट IoT प्रोटोकॉल सूची में से कुछ

  • MQTT - संदेश कतार टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल
  • DDS - डेटा वितरण सेवा
  • AMQP - उन्नत संदेश कतारबद्ध प्रोटोकॉल
  • सीओएपी - विवश अनुप्रयोग प्रोटोकॉल

अब विस्तार से चर्चा करते हैं IoT प्रोटोकॉल ओवरव्यू

1)। संदेश कतार टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल

मशीन टू मशीन कम्युनिकेशन इस MQTT के साथ हो सकता है। यह आईबीएम द्वारा विकसित किया गया था। संदेश कतार टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल एक मैसेजिंग प्रोटोकॉल है। यह प्रोटोकॉल डिवाइस से डेटा और आगे से नेटवर्क तक इकट्ठा करता है। तो उपकरणों और नेटवर्क के बीच संबंध इस प्रोटोकॉल द्वारा किया जा सकता है। यह एक सरल प्रोटोकॉल है जो सेंसर से उपकरणों तक और उसके बाद डेटा भेजता है जाल । यह टीसीपी / आईपी प्रोटोकॉल संदर्भ मॉडल का शीर्ष प्रोटोकॉल है। में तीन तत्व IoT में MQTT प्रोटोकॉल । वे ग्राहक, प्रकाशक और डीलर / दलाल हैं। ग्राहक और प्रकाशक के बीच डेटा का आदान-प्रदान किया जा सकता है। डीलर / दलाल ग्राहक और प्रकाशक के बीच सुरक्षा संबंध को सक्षम बनाता है। MQTT TCP / IP मॉडल पर चलता है। इस कारण MQTT प्रोटोकॉल का उपयोग सभी प्रकार के IoT अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जा सकता है।



मुकुट-प्रोटोकॉल

मुकुट-प्रोटोकॉल

२)। उन्नत संदेश कतारबद्ध प्रोटोकॉल (AMQP)

यह उन्नत संदेश पंक्तिबद्ध करना संदेश-उन्मुख मिडलवेयर वातावरण के लिए एक उपयुक्त प्रोटोकॉल है। इसे जेपी मॉर्गन चेज़, लंदन से जॉन हारा द्वारा विकसित किया गया था। इस IoT संचार प्रोटोकॉल विश्वसनीय संदेश के आदान-प्रदान के लिए उपयोगी इस AMQP के साथ किया जा सकता है।

प्रकाशक AMQP वाहक के माध्यम से ग्राहक के साथ संवाद कर सकता है। प्रकाशक के संदेश AMQP के वाहक में संग्रहीत किए जा सकते हैं और संदेश कतार और आदेश के अनुसार, उन्हें उचित सुरक्षा प्रणाली लाइन के साथ संबंधित ग्राहक को भेज दिया जाएगा। AMQP में निम्नलिखित तीन क्षमताएं हैं जो इसे अधिक विश्वसनीय और सुरक्षित बनाती हैं। इस प्रोटोकॉल में नीचे प्रसंस्करण श्रृंखला है।


एमक्यूपी-प्रोटोकॉल

एमक्यूपी-प्रोटोकॉल

अदला बदली: प्रकाशकों से संदेश प्राप्त करते हैं और प्राथमिकताओं के आधार पर उन्हें संदेश कतारों में भेज दिया जाता है।

संदेश कतार: जब तक वे क्लाइंट सॉफ़्टवेयर के साथ ठीक से संसाधित नहीं हो जाते तब तक संदेशों को संग्रहीत करता है।

बाइंडिंग: विनिमय और संदेश कतार के बीच संबंध इस बाध्यकारी घटक द्वारा राज्य करेगा।

३)। डेटा वितरण सेवा (DDS)

यह प्रोटोकॉल एक IoT मानक है जो ऑब्जेक्ट मैनेजमेंट ग्रुप (OMG) द्वारा विकसित किया गया है। इस DDS का उपयोग उन छोटे उपकरणों में किया जा सकता है जो कम क्षेत्र और साथ ही साथ क्लाउड में रहते हैं। यह एक मिडलवेयर प्रोटोकॉल (झूठ के बीच) है ऑपरेटिंग सिस्टम और एप्लिकेशन) और एपीआई (एप्लीकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस) जो उपकरणों के बीच डेटा कनेक्टिविटी को सक्षम बनाता है। यह आर्किटेक्चर IoT एप्लिकेशन के लिए सबसे उपयुक्त है। यह प्रोटोकॉल सॉफ़्टवेयर IoT सिस्टम में सूचना और त्वरित डेटा एकीकरण को इंटरचेंज करने के लिए सबसे अच्छा है। यह एक प्रमुख सॉफ्टवेयर का समर्थन करता है प्रोग्रामिंग भाषा । इस डेटा के साथ स्केलेबल, रियल-टाइम और विश्वसनीय संचार संभव हो सकता है वितरण सेवा (DDS)।

डीडीएस-प्रोटोकॉल

डीडीएस-प्रोटोकॉल

इस DDS मानक की दो परतें हैं। वे:

  • डेटा-सेंट्रिक पब्लिश-सब्सक्राइब (DCPS)
  • डेटा स्थानीय पुनर्निर्माण परत (DLRL)

DCPS परत सभी ग्राहकों को जानकारी वितरित करती है जबकि DLRL DCPS की कार्यप्रणालियों को इंटरफ़ेस प्रदान करती है।

4)। विवश अनुप्रयोग प्रोटोकॉल (CoAP)

यह प्रोटोकॉल कुछ (प्रतिबंधित) IoT गैजेट के लिए एक इंटरनेट उपयोगिता प्रोटोकॉल है। यह अधिकांश IoT अनुप्रयोगों में उपयोगी है। प्रारंभ में, सीओएपी का उपयोग मशीन से मशीन संचार में किया जाता है। CoAP HTTP के लिए वैकल्पिक प्रोटोकॉल है। इस प्रोटोकॉल में एक प्रभावी XML इंटरचेंज डेटा प्रारूप तकनीक है। यह बाइनरी डेटा प्रारूप की एक अलग तकनीक है जो अंतरिक्ष के मामले में अधिक बेहतर है। यह सादे पाठ HTML / XML फ़ाइल से बेहतर हो सकता है। CoAP में चार अलग-अलग तरह के संदेश हैं। वे हैं: गैर-पुष्टि, पुष्टि, रीसेट और पावती। यूडीपी पर विश्वसनीय और सुरक्षित ट्रांसमिशन के लिए पुष्टिकरण संदेशों का उपयोग किया जाता है और प्रतिक्रियाएं पावती के रूप में हो सकती हैं। CoAP एक बहुत ही हल्का प्रोटोकॉल है और यह अधिक सुरक्षा और विश्वसनीय संचार प्रदान करने के लिए DTLS (डेटाग्राम ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी) का उपयोग करता है।

ये इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स प्रोटोकॉल या IoT प्रोटोकॉल के महत्वपूर्ण प्रोटोकॉल हैं।

IoT प्रोटोकॉल आर्किटेक्चर

यहाँ सबसे दिलचस्प बात यह है कि, IoT के पास कोई विशेष वास्तुकला नहीं है। शोधकर्ताओं ने विभिन्न IoT आर्किटेक्चर का प्रस्ताव रखा। लेकिन उस सबसे प्रस्तावित आर्किटेक्चर में तीन-लेयर आर्किटेक्चर और पांच-लेयर आर्किटेक्चर।

तीन-परत IoT आर्किटेक्चर

इस स्थापत्य कला IoT प्रौद्योगिकी के अनुसंधान के शुरुआती दिनों में पेश किया गया। IoT वास्तुकला में तीन-परतें हैं

3-परत-आईओटी-वास्तुकला

3-परत-आईओटी-वास्तुकला

अनुप्रयोग परत: यह परत विशिष्ट अनुप्रयोग को अंतिम-उपयोगकर्ता तक पहुँचाने के लिए है। इस एप्लिकेशन लेयर के साथ विशिष्ट एप्लिकेशन किए जा सकते हैं। इस लेयर का उदाहरण जैसे स्मार्टवॉच, स्मार्टफोन, स्मार्ट टीवी इत्यादि, जो एक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए उपयोग किए जाते हैं।

नेटवर्क परत: IoT आर्किटेक्चर में नेटवर्क लेयर की महत्वपूर्ण भूमिका होती है। यह अन्य स्मार्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (स्मार्टवॉच, सर्वर आदि) से जुड़ता है। नेटवर्क परत सेंसर डेटा को संचारित और संसाधित करने के लिए है।

धारणा परत: यह भौतिक परत है और यह सेंसर की मदद से क्षेत्र को संवेदन द्वारा परिवेश डेटा एकत्र करता है।

पांच-परत IoT आर्किटेक्चर

एक और आर्किटेक्चर जो पांच-परतों वाला IoT आर्किटेक्चर है जो शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तावित किया गया है जो IoT पर काम किया गया था। इस पाँच-परत IoT वास्तुकला में, तीन-परतें जो अनुप्रयोग, नेटवर्क और धारणा परतें हैं, तीन-परत IoT वास्तुकला की तरह ही वास्तुकला हैं। इसके अतिरिक्त, बिजनेस लेयर, ट्रांसपोर्ट लेयर और प्रोसेसिंग लेयर नए हैं।

5-परत-आईओटी-वास्तुकला

5-परत-आईओटी-वास्तुकला

ट्रांसपोर्ट परत: इस परत ने डेटा को प्रोसेसिंग लेयर से लेकर धारणा लेयर और इसके विपरीत LAN, 3G, जैसे वायरलेस नेटवर्क के माध्यम से डेटा को फॉरवर्ड किया ब्लूटूथ , आदि।

प्रसंस्करण परत: यह IoT वास्तुकला के बीच में है। इस पाँच-परत IoT वास्तुकला में एक महत्वपूर्ण भूमिका है। यह लेयर डेटा को स्टोर करता है और ट्रांसपोर्ट लेयर से आने वाले डेटा को प्रोसेस करता है। यह प्रोसेसिंग लेयर बड़ी डेटा, DBMS और क्लाउड कंप्यूटिंग आदि जैसी नवीनतम तकनीकों को लागू करने में सक्षम है।

व्यापार परत: यह परत IoT वास्तुकला का प्रमुख है। यह संपूर्ण IoT सिस्टम यहां तक ​​कि अनुप्रयोगों, उपयोगकर्ता की गोपनीयता, लाभ मॉडल आदि का प्रबंधन करता है।

स्मार्ट होम में सभी डिवाइस होते हैं जो एक नेटवर्क से जुड़े होते हैं और इंटरनेट के साथ संचारित होते हैं। इस पांच लेयर जैसी स्मार्ट प्रणाली विकसित करना IoT प्रोटोकॉल स्टैक सबसे अच्छा है।

यह अवधारणा अनुसंधान क्षेत्र में अधिक वजन वाली है। और जबरदस्त बदलाव हो रहे हैं IoT प्रौद्योगिकी रोजाना। हम इस IoT प्रोटोकॉल और आर्किटेक्चर पर अधिक शोध कर सकते हैं। यहाँ, हमने कुछ महत्वपूर्ण IoT प्रोटोकॉल पर ही चर्चा की है। और कुछ नियमित प्रोटोकॉल जैसे ब्लूटूथ, वाईफाई, ZigBee , NFC, सेल्युलर, लॉन्ग रेंजेड WAN और आरएफआईडी यहां चर्चा नहीं की गई है। आप हमारे कुष्ठ पोर्टल पर उन लोगों से अधिक डेटा प्राप्त कर सकते हैं।