بروتوكولات (IOT)
بقلم مهندس/ محمود فوزى
8273@eng.asu.edu.eg
تُستخدم عدة بروتوكولات لخدمات البيانات في أنظمة إنترنت الأشياء.
تحتاج أنظمة إنترنت الأشياء إلى. (multi-hop, end to-end communication)
قد تظهر أيضًا علاقات معقدة بين مصادر البيانات (المتتشعرات)والخوادم.
لذلك يجب أن يتوفر البروتوكولات عالية المستوى من الخدمات و التصمم بشكل يحقق احتياجات أنظمة إنترنت الأشياء.
نظرًا لتعقيد انظمة وطويل العمر أنظمة إنترنت الأشياء ، غالبًا ما تُستخدم المعايير بدلاً من البروتوكولات المخصصة.
تم اقتراح عدة بروتوكولات مختلفة وبدرجات متفاوتة لاستخدامها لأنظمة إنترنت الأشياء.
نظرًا لانتشار النماذج الموجهة في أنظمة إنترنت الأشياء ، يجب أن يدعم البروتوكول الاتصال بألاساليب الحدثة.
إعلانات أعضاء وأسرة المجلة من هنا
يستخدم بروتوكول HTTPوهو نمط الطلب / الاستجابة.
يصدر العميل طلب لكائن نص ؛ ثم يرد الخادم مع الكائن ردًا على ذلك.
publish/subscribe protocol [Twi11] يتطلب وقت أقل بين العميل والخادم.
وقد تم تصنيف الرسائل إلى فئات. ويشترك العملاء في الفئات التي تهمهم فقط .
عادة ما يتم التوسط في أنظمة publish/subscribe بواسطة brokers التي تتلقى المنشورو الرسائل من الناشرين وإرسالها إلى المشتركين.
لتنظيم الرسائل حسب الموضوع كل رسالة ويتم توزيعها من قبل الوسطاء على المشتركين لهذا الموضوع.
Brokers يعرف هويات subscribe ولكن publish لا يعرف.
قد يتفاعل subscribe مع بعضهم البعض باستخدام bridge protocol. الذى يسمج بالنشر غير المباشر للرسائل ، حيث تنتقل الرسالة من الناشر إلى الوسيط الأول ، ثم إلى الوسيط الثاني ، وأخيرًا إلى المشتركين غير المتصلين بالوسيط الأول.
خدمة توزيع البيانات (DDS) [Obj16] عبارة عن بنية برمجية publish/subscribe .
العديد من تطبيقات DDS قيد الاستخدام.
قد يتم اكتشاف publish/subscribe ديناميكيًا عبر الشبكة. يمكن publish تحديد عدد من معايير جودة الخدمة التي يفرضها brokers.
بروتوكول Real-Time Publish/Subscribe Protocol (RTPS) هو ما يسمى بالبروتوكول السلكي الذي يحدد بروتوكولًا للاتصال بـ DDS وأنظمة publish/subscribe الأخرى.
وقد حددوا ثلاثة أهداف لتصميم هذا البروتوكول وهم (زمن انتقال يمكن التنبؤ به ، وتسليم مضمون في ظل وجود أخطاء متعددة ، واستمرار الأداء في ظل التوسع).
يمكننا تقسيم البروتوكولات إلى فئتين رئيسيتين: تلك التي ترتبط بطبقة مادية معينة وتلك التي لا ترتبط.
و بشكل عام ، البروتوكولات التي تعتمد على طبقة مادية معينة لا تستخدم بروتوكول الإنترنت ، في حين أن البروتوكولات غير المحددة للطبقة المادية تستخدم IP .
سوف نذكر بعض البروتوكلات المستخدمة فى أنظمة إنترنت الأشياء وهى:-
· Zigbee (Zig14-Far08)
عبارة عن شبكة مصممة للتشغيل منخفض الطاقة. هناك مجموعة متنوعة من معايير التطبيق تخصص بروتوكول لتطبيقات مثل المنازل الذكية.
يعتمد Zigbee على معايير IEEE 802.15.4 PHY و MAC.
و يعمل Zigbee في ثلاثة نطاقات: 868 ميجاهرتز و 915 ميجاهرتز و 2.4 جيجاهرتز.
يوفر معدلات سرعة نقل بيانت بسرعة من 20 إلى 250 كيلو بت في الثانية ، اعتمادًا على نطاق التردد.
· LoRa [LoR15]
تم تصميم هذا البروتوكول لتطبيقات إنترنت الأشياء لمنطقة واسعة مع محطة أساسية تغطي مئات الكيلومترات المربعة.
LoRa مصمم لدعم الشبكة مع بوابات للأجهزة الطرفية End devices ، مع بوابات منظمة في شبكة gateways الخاصة بهم.
تتراوح معدلات البيانات من 0.3 إلى 50 كيلوبت في الثانية.
· MQTT( IBM12- Oas14 )
هو بروتوكول موجه لإنترنت الأشياء مع publish/subscribe. تم تصميم البروتوكول من أجل الحمل المنخفضمن من البيانات .
توفر MQTT ثلاثة مستويات من جودة الخدمة: تقدم خدمة أفضل جهد اقل، وتضمن ارسال البيانات مرة واحدة دون تكرار.
· XMPP
هو بروتوكول يستخدم صيغة XML فى تداول البيانات ويوفر الأمان والمصادقة والمعلومات حول توفر الشبكة وقوائم العملاء.
XMPP-IoT هي لهجة من XMPP مصممة لتطبيقات إنترنت الأشياء.يستخدم Vaq14-Rod15 على نطاق واسع لخدمات الويب وقد تلقى بعض الاستخدام كنموذج خدمة إنترنت الأشياء.
هو نمط تصميم لعمليات نقل HTTP.
يمكن استخدام لنقل بيانات XML أو JSON. لكى يحصل العملاء إلى استخدام طرق GET و PUT و POST و DELETE. فى قواعد البيانات.
إعداد وتقديم
م. محمود فوزى
 بقلم مهندس/ محمود فوزى 8273@eng.asu.edu.eg){kind=link}
تعليقات
إرسال تعليق