Einführung in IoT-Protokolle

IoT steht für das Internet der Dinge . Wir beherrschen viele Kommunikationstechnologien wie WIFI, BLUETOOTH, 3G / 2G / 4G sehr gut, und jetzt kommt 5G auf den Markt, aber es gibt verschiedene neue Möglichkeiten für Wave-Netzwerke auf dem Markt. Das IoT-System kann nur dann online arbeiten und Daten übertragen, wenn die beiden Geräte sicher über das Kommunikationsnetzwerk verbunden sind. Was macht einen solchen Link möglich? IoT-Standards und -Protokolle bestehen aus einer unsichtbaren Sprache, mit der physische Objekte untereinander „sprechen“ können. Allgemeine Protokolle für Computer, Smartphones oder Tablets erfüllen möglicherweise nicht die spezifischen Bedingungen von IOT-basierten Lösungen.

Arten von IoT-Netzwerken

Die Aufteilung des Netzwerks hängt von der Reichweite ab. IoT-Netzwerke sind unten angegeben.

  • NONO
  • NFC
  • SCHWENKEN
  • LAN
  • MANN
  • WAN

  • NONO-Netzwerk

Nano-Netzwerk ist ein Kommunikationsnetzwerk im Nanomaßstab zwischen Nano-Geräten. Um die verschiedenen Funktionen von Nanomaschinen nutzen zu können, muss eine Reihe von Nanogeräten in einem vollständigen Nanonetzwerk von der entsprechenden Architektur verwaltet und gesteuert werden.

Nano-Network kann wichtige Patienteninformationen im Gesundheitsbereich sammeln und an Computersysteme weiterleiten, um die Gesundheitsüberwachung genauer und effizienter zu gestalten. Das Internet der Nano-Things in den Gesundheitssystemen wird neben dem Tumorerkennungsprozess die Diagnose und Unterstützung bei der Behandlung von Patienten durch präzise und lokalisierte Medikamente bereitstellen.

  • NFC

NFC steht für Near Field Communication. Diese Kurzstreckenfunkverbindung (ECMA-340, ISO / IEC 18092) ermöglicht die Kommunikation zwischen Geräten, wenn diese miteinander verbunden sind oder sich innerhalb weniger Zentimeter befinden. Die von Philips und Sony gemeinsam entwickelten Standards bieten die Möglichkeit, ein Peer-to-Peer-Netzwerk (P2P) für den Informationsaustausch zu erstellen.

Wenn das P2P-Netzwerk eingerichtet ist, können andere drahtlose Technologien wie Bluetooth oder WiFi für eine erweiterte Kommunikation oder die Übertragung größerer Informationen verwendet werden. Jetzt verfügen die meisten Android-Smartphones über dieselbe Technologie, sodass Sie Ihre Brieftasche mithilfe von Diensten wie Google Pay, TecTile usw. digitalisieren können.

  • SCHWENKEN

Ein Personal Area Network (PAN) ist die Verbindung von IT-Geräten in der Reichweite einer einzelnen Person, in der Regel innerhalb von 10 Metern. Nehmen Sie ein Beispiel für einen Benutzer, der mit einem Notebook, einem privaten digitalen Assistenten (PDA) und einem mobilen Drucker unterwegs ist, um ihn mit drahtloser Technologie zu verbinden, ohne etwas anschließen zu müssen. Diese Art von privatem Netzwerk kann in der Regel auch ohne Kabel mit dem Internet oder anderen Netzwerken verbunden werden.

  • LAN

LAN bedeutet lokales Netzwerk. Dies wird für kleine Netzwerke verwendet. Computer und andere mobile Geräte nutzen Ressourcen wie Drucker oder Netzwerkspeicher über eine LAN-Verbindung gemeinsam.

Wi-Fi und Ethernet sind die beiden wichtigsten Möglichkeiten, um LAN-Verbindungen zu ermöglichen. Ethernet ist eine Spezifikation, mit der Maschinen interagieren können. Funkwellen werden für die Wi-Fi-Verbindung von Computern, Druckern, Mobiltelefonen usw. verwendet. Ein Benutzer kann mit anderen auf Dateien zugreifen, die auf dem LAN-Server gespeichert sind. Ein Netzwerkadministrator hat Lese- und Schreibzugriff.

  • MANN

MAN steht für das Metropolitan Area Network. Dies ist ein Computernetzwerk, mit dem Benutzer Verbindungen zu Computerressourcen in einem geografischen Gebiet herstellen können. Es kann eine kleinere Region als WAN (Wide Area Network) abdecken, ist jedoch größer als der LAN-Bereich (Local Area Network).

Es kann auch verwendet werden, um Verbindungen zwischen diesen Punkt zu Punkt in einer Metropolregion mit mehreren lokalen Netzwerken zu definieren

  • WAN

WAN steht für Wide Area Networks. Wide Area Networks werden auch Datennetzwerke genannt. Grundsätzlich dient dieses Netzwerk auch zur Verbindung der Städte, Länder, Bundesländer.

Ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) ermöglicht es WAN-Standorten, eine Verbindung herzustellen. Kabelgebundene und drahtlose Technologie können WAN-Verbindungen umfassen. Mithilfe von Unternehmens-WANs können Benutzer den Zugriff auf zentrale Apps, Dienste und andere Quellen gemeinsam nutzen.

Protokolle des IoT

Einige der wichtigsten IoT-Protokolle sind nachstehend aufgeführt.

  • Bluetooth

Bluetooth ist eine der am häufigsten verwendeten Funktechnologien für kurze Entfernungen. Sie können schnell Bluetooth-Apps erhalten, mit denen Sie tragbare Technologie zum Koppeln von Smart-Geräten bereitstellen können. Ja, wir können sagen, dass Bluetooth nicht für die Übertragung großer Datenmengen ausgelegt ist, sondern für die einfache und perfekte Übertragung kleiner Datenmengen. Deshalb führt Bluetooth die Protokolle dieser Generation im Internet an. Bluetooth wird mit einer neuen Version ausgeliefert, nämlich Bluetooth Core mit 2, 4 GHz und 50 bis 150 m Reichweite mit einer Geschwindigkeit von 1 Mbit / s.

  • W-lan

Wi-Fi ist eine Abkürzung für Wireless Fidelity. Das drahtlose Internet ist eine der führenden modernen technologischen Entwicklungen. Es kann verriegelt, gesichert oder geöffnet und auch über eine kurze oder lange Strecke frei sein. Ohne flexible Kabel kann WiFi die Telefone verbinden und von dort aus können wir auf das Internet zugreifen. Für die Geräte ist das Wi-Fi eine drahtlose Verbindung, um auf das Internet zuzugreifen. Wi-Fi verwendet Funkwellen, um Daten mit bestimmten Frequenzen zu senden, anstatt drahtgebundene Verbindungen zu verwenden, normalerweise mit 2, 4 GHz oder 5 GHz, obwohl in weiteren Nischen-Setups viel mehr verwendet werden. Ein Standard-WLAN-Netzwerk kann bis zu 100 Meter im Freien erreicht werden.

  • Z-Wave

  • Z-Wave ist ein drahtloses Protokoll, das hauptsächlich in intelligenten Heimnetzwerken verwendet wird, um Steuerelemente und Informationen mit intelligenten Geräten zu verbinden und auszutauschen.
  • Das Z-Wave-Protokoll bietet kostengünstige, drahtlose Konnektivität für die Heimautomation, eine stromsparende Alternative zu WiFi und eine weitreichende Alternative zu Bluetooth mit bidirektionaler Kommunikation über Mesh-Netzwerke und Nachrichtenbestätigung.
  • Das Z-Wave-Protokoll arbeitet in den USA im Niederfrequenzbereich 908, 42 und in Europa im 868, 42-MHz-Band. Der Z-Wave bietet Übertragungsraten für kleine Datenpakete mit Durchsatzraten von 9, 6 kbit / s, 40 kbit / s oder 100 kbit / s.

  • SigFox

Sigfox hat ein weltweites Netzwerk aufgebaut, um die Datenübertragung von Milliarden von Maschinen zu überwachen. Sigfox ist in der Lage, kleinste Signale von IoT-Geräten auf der ganzen Welt zu erfassen - und zwar mit geringsten Energieniveaus, um die Effizienz natürlicher Energiegewinnungssysteme zu erreichen. Dieser SigFox basiert auf drei Säulen

  • Niedriger Energieverbrauch
  • Kostengünstig
  • Komplementäre Technologie

Sigfox bietet eine Standardmethode zum Sammeln von Informationen von Sensoren und Geräten mit einem Standard-API-Paket. Sigfox ist Bluetooth-, GPS 2G / 3G / 4G- und Wifi-kompatibel.

  • Faden

Das Wort kommt Thread wir können auch sagen, dass es ein leichter Prozess ist. Das Konzept ist, dass der Prozess in verschiedene Threads unterteilt wird und Parallelität erreicht wird. Beispielsweise können mehrere Registerkarten verschiedene Threads im Browser sein. MS Word verwendet eine Reihe von Threads wie einen für das Textformat, einen für die Verarbeitung von Eingaben usw. Es ist einfacher, zwischen mehreren Threads zu kommunizieren, da sich der Thread einen gemeinsamen Raum teilt. In der Methode müssen wir bestimmte spezielle Kommunikationstechniken für die Zwei-Prozess-Kommunikation befolgen.

  • Cellular

Die Nutzung von Mobilfunkfunktionen wie GSM / 3G / 4 G ist mit diesen IoT-Apps möglich. Cellular ist eines der Protokolle für die IoT-Kommunikation, mit denen große Informationsmengen gesendet oder übertragen werden können. Mobiltelefone erfordern nicht nur hohe Kosten, sondern auch einen hohen Stromverbrauch für verschiedene Anwendungen. Die Frequenzen des Mobiltelefons betragen 900/1900 / und maximal 21000 MHz, und die Reichweite beträgt maximal 35 km. Für das GSM und für das HSPA sind es fast 200 km.

  • 6LoWPAN

  • 6LoWPAN ist ein IP-basiertes Kommunikationsprotokoll. 6LoWPAN steht für IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network.
  • IPv6 (Internet Protocol Version 6) ist ein 128-Bit-Internetprotokoll, das entwickelt wurde, um die Einschränkungen von 32-Bit-IPv4 bei der Adressierung zu überwinden. Dadurch können mehrere Geräte miteinander verbunden werden. Das 6LoWPAN-System wird für verschiedene Zwecke verwendet, einschließlich der drahtlosen Netzwerke von Sensoren. Diese drahtlose Sensornetzwerkform überträgt die Daten als Pakete und verwendet IPv6 als Grundlage für den IPv6-Namen über WLAN-Netzwerke mit geringem Stromverbrauch. Während die Welt zu IPv6-Paketinformationen migriert, bietet ein solches 6LoWPAN-Schema viele Vorteile für drahtlose Sensornetzwerke mit geringem Stromverbrauch und andere drahtlose Netzwerktypen mit geringem Stromverbrauch. IPv6 (Internet Protocol Version 6) ist ein 128-Bit-Internetprotokoll, das entwickelt wurde, um die Einschränkungen von 32-Bit-IPv4 bei der Adressierung zu überwinden. Dadurch können mehrere Geräte miteinander verbunden werden.

  • RFID

RFID steht für Radio-Frequency Identification. Funkwellen werden zum Lesen und Aufzeichnen von Daten verwendet, die auf einem Objekt-Tag gespeichert sind. Die Tags bestehen aus zwei Teilen der RFID-Komponente: einem Mikrochip, der Daten speichert und verarbeitet, und einer Antenne, die ein Signal überträgt. Normalerweise gibt es zwei Arten von RFID: erstens passive und zweitens batteriebetriebene. Ein passiver RFID-Tag wird verwendet, um die gespeicherten Daten über eine Funkwellenleistung an den Interrogator weiterzuleiten. Ein batteriebetriebenes RFID-Tag wird mit einer winzigen Batterie in das Datenrelais eingebaut. Das Tag enthält die Seriennummer für einen bestimmten Artikel.

  • Zigbee

  • Zigbee ist ein Protokoll für die drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite. Es basiert auf dem IEEE 802.15.4-Protokoll. Es wird hauptsächlich in der Hausautomation und in der Industrie verwendet. Es wird in Anwendungen bevorzugt, in denen ein geringer Strombedarf besteht.
  • Geringer Stromverbrauch, hohe Skalierbarkeit, Sicherheit und Langlebigkeit sind die Hauptmerkmale von Zigbee. Die Reichweite von Zigbee beträgt 10 Meter, diese Reichweite kann jedoch auf bis zu 100 Meter erweitert werden. Die maximale Datenrate in Zigbee beträgt 250 kbit / s.

Schlussfolgerung - IoT-Protokolle

In diesem Artikel haben wir verschiedene Arten von IoT-Netzwerken gesehen, welche Protokolle bei der Kommunikation verwendet werden.

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Große Daten