Yaygın Kullanılan IoT Protokolleri

18 Ocak 2019
0 Paylaşımlar

En geniş anlamda, IoT terimi internete bağlı olan her şeyi kapsamaktadır, ancak giderek birbirleriyle “konuştuğu” nesneleri tanımlamak için kullanılmaktadır. Bugünkü yazımda sizlerle IoT bağlantı türlerini, ağ tiplerini ve en popüler IoT protokollerini sizlerle paylaşacağım.

1) IoT Bağlantı Türleri

Bir IoT sistemini en genel haliyle üç seviyeli bir mimariye ayırabiliriz. Bunlar cihazlar, ağ geçitleri ve veri sistemleridir.

Veri, bu seviyeler arasında dört tip iletim kanalı ile hareket etmektedir. Şimdi sırasıyla bu iletim kanallarını inceleyelim.

  1. Cihazdan cihaza iletim : Aracılar olmadan anında bilgi paylaştığında iki akıllı nesne arasında doğrudan temas yoluyla iletim sağlanabilir. Örneğin, endüstriyel robotlar ve sensörler, eylemlerini koordine etmek ve bileşenlerin montajını daha verimli ve hızlı bir şekilde gerçekleştirmek için doğrudan birbirine bağlanır. Bu tür bağlantı henüz çok yaygın değil, çünkü çoğu cihaz bu gibi işlemleri şimdilik tek başına halledemiyor.
  2. Cihazdan ağ geçidine iletim : Sensörler ve ağ geçidi düğümleri arasındaki iletişimdir. Ağ geçitleri, sensörlerden daha güçlü bilgi işleyen cihazlardır. İki ana işlevi vardır: sensörlerden gelen verileri birleştirmek ve ilgili veri sistemine yönlendirmek; Verileri analiz etmek ve bazı problemler bulunursa, cihaza geri göndermek. Ağ geçidi bilgi işlem yeteneklerine, ağ kapasitesine ve güvenilirliğine, veri üretme sıklığına ve kalitesine bağlı olarak çeşitli IoT ağ geçidi protokolleri vardır.
  3. Ağ geçidinden veri sistemlerine iletim : Bir ağ geçidinden konsolide edilmiş verilerin veri sistemlerine iletimidir. Hangi protokolü kullanacağınızı belirlemek için, veri trafiğini (sürekli akış yerine aralıklı akış ve tıkanıklık sıklığı, güvenlik gereksinimleri ve kaç paralel bağlantıya ihtiyaç duyulduğu) analiz edilmelidir.
  4. Veri sistemleri arasında iletim : Veri merkezleri veya bulutlar arasındaki bilgi aktarımıdır. Bu tür bağlantı için protokoller, mevcut uygulamalar ile dağıtımı ve entegrasyonu kolay olmalı, yüksek kullanılabilirliğe, kapasiteye ve güvenilir felaket kurtarma senaryolarına sahip olmalıdır.
2) IoT Ağ Türleri

Nesnelerin internetindeki ağ türleri uzaklık aralıklarına göre 8 kategoriye ayrılır. Şimdi bu ağ türlerini detaylı bir şekilde inceleyelim.

 

Nano network : Algılama, hesaplama, depolama ve harekete geçirme gibi çok basit görevleri yerine getiren küçük cihazlar kümesi (en fazla birkaç mikrometre boyutlandırılmıştır). Bu sistemler biyometrik, askeri ve diğer nanoteknolojilerde uygulanır.

NFC (Near-Field Communication) : Elektronik cihazları birbirine 4 cm mesafe içinde bağlamak için düşük hızlı bir ağ yapısıdır. Olası uygulamalar temassız ödeme sistemleri, kimlik belgeleridir.

BAN (Body Area Network) : İnsan vücuduna ya da vücudun yakınına farklı konumlarda takılabilen veya vücuda (implantlar) gömülü giyilebilen giyilebilir bilgisayar aygıtlarını bağlamak için oluşturulan bir ağ türüdür.

PAN (Personal Area Network) : Cihazları kabaca bir veya birkaç odadan oluşan bir yarıçap içinde bağlamak için oluşturulan bir ağ türüdür.

LAN (Local Area Network) – Bir bina alanını kapsayan bir ağ türüdür.

CAN (Campus/Corporate Area Network) – Sınırlı bir coğrafi alanda (işletme, üniversite vb.) daha küçük yerel alan ağlarını birleştiren bir ağ türüdür.

MAN (Metropolitan Area Network) – Mikrodalga iletim teknolojisi ile desteklenen belirli bir metropol alanı için geliştirilen büyük bir ağ türüdür.

WAN (Wide Area Network) – Geniş ölçekli bir coğrafi alan üzerinde bulunan ve LAN’lar ve MAN’lar dahil olmak üzere farklı küçük ağları birleştiren bir ağ türüdür.

3) En popüler IoT protokolleri

Bu bölümde, IoT ağ kablosuz protokolleri, standartları ve teknolojilerinin  en popüler olanlarının ayrıntılarını sizinle paylaşacağım.

  1. MQTT protokolü : MQTT (Message Queue Telemetry Transport), sensörlerden uygulamalara ve ara katman yazılımlarına basit veri akışları göndermek için kullanılan hafif bir protokoldür. Protokol TCP/IP’nin üstünde çalışır ve üç bileşen içerir: abone, yayıncı ve broker. Yayıncı veri toplar ve abonelere gönderir. Broker, yayıncıları ve aboneleri test eder, yetkilerini kontrol eder ve güvenliği sağlar. MQTT, küçük, ucuz, düşük bellek ve düşük güçlü cihazlara uygundur.
  2. DDS protokolü : DDS (Data Distribution Service) gerçek zamanlı, ölçeklenebilir ve yüksek performanslı makine-makine iletişimi için bir IoT standardıdır. Object Management Group (OMG) tarafından geliştirilmiştir. DDS’yi hem düşük ayak izi olan cihazlarda hem de bulutta dağıtabilirsiniz. DDS standardında iki ana katman vardır:
    • Bilgileri abonelere ulaştıran Veri Merkezli Yayınlama-Abone Olma (DCPS)
    • DCPS işlevlerine bir arabirim sağlayan Veri Yerel Yeniden Yapılandırma Katmanı (DLRL)
  3. AMQP protokolü : AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) mesaj odaklı middleware ortamları için bir uygulama katmanı protokolüdür. Protokolün işlem zinciri, belirli kuralları izleyen üç bileşen içerir.
    1. Exchange : İletileri alır ve sıralara koyar.
    2. İleti kuyruğu : İstemci uygulaması tarafından güvenli bir şekilde işleninceye kadar iletileri depolar.
    3. Bağlama (Binding): birinci ve ikinci bileşenler arasındaki ilişkiyi belirler.
  4. Bluetooth : Bluetooth, çoğu akıllı telefona ve mobil aygıta entegre edilen kısa mesafeli bir iletişim teknolojisidir; bu, kişisel ürünler, özellikle giyilebilir cihazlar için büyük bir avantajdır. Bluetooth, mobil kullanıcılar tarafından yakın olarak bilinir. Ancak çok geçmeden, IoT uygulamaları için yeni önemli protokol olarak Bluetooth Düşük Enerjili (BLE) veya Bluetooth Smart isimleriyle ortaya çıkmıştır: Tüm teknoloji yenilikleri için ölçeklenebilir ve esnek olduğu için bu teknoloji IoT için gerçek bir temeldir. Ayrıca, güç tüketimini azaltmak için tasarlanmış bir protokoldür.
    • Standart: Bluetooth 4.2
    • Frekans: 2.4 GHz
    • Menzil: 50-150m (Akıllı / BLE)
    • Veri Hızları: 1Mbps (Akıllı / BLE)
  5. Zigbee : ZigBee 3.0, çoğunlukla endüstriyel ortamlarda kullanılan düşük güç tüketimli, düşük veri hızında bir kablosuz ağ protokolüdür. Zigbee Alliance, Nesnelerin İnterneti dünyasında akıllı nesnelerin herhangi bir ağ üzerinde güvenli bir şekilde çalışmasını ve birbirlerini sorunsuz bir şekilde anlamasını mümkün kılar.
    • Standart: IEEE802.15.4 tabanlı ZigBee 3.0
    • Frekans: 2.4 GHz
    • Menzil: 10-100m
    • Veri Hızları: 250kbps
  6. Wi-Fi : Wi-Fi, cihazların kablosuz ağ iletişimi için geliştirilmiş teknolojidir. Hızlı veri aktarımı sağlar ve büyük miktarda veriyi işleyebilir. Bu, LAN ortamlarında en popüler bağlantı türüdür.
    • Standart: IEEE 802.11 dayalı
    • Frekanslar: 2,4 GHz ve 5 GHz bantları
    • Menzil: Yaklaşık 50m
    • Veri Hızları: Maksimum 150-200 Mbps, 600 Mbps
  7. Hücresel Haberleşme (Cellular) : Hücresel haberleşme teknolojisi, cep telefonu şebekelerinin temelini oluşturur. Ancak, daha uzun mesafelerde haberleşmeye ihtiyaç duyan IoT uygulamaları için de uygundur. GSM, 3G, 4G (ve çok yakında 5G’yi göreceğiz) gibi hücresel iletişim özelliklerinden yararlanabilirler. Teknoloji, yüksek miktarlarda veri aktarabiliyor, ancak güç tüketimi yüksektir. Haberleşme maliyetleri gözönüne alındığında, az miktarda bilgi gönderen projeler için mükemmel bir çözüm olabilir.
    • Standart: GSM / GPRS / EDGE (2G), UMTS / HSPA (3G), LTE (4G)
    • Frekanslar: 900/1800/1900/2100 MHz
    • Menzil: 35km (GSM); 200km (HSPA)
    • Veri Hızları: 35-170kps (GPRS), 120-384kbps (EDGE), 384Kbps-2Mbps (UMTS), 600kbps-10Mbps (HSPA), 3-10Mbps (LTE)
  8. LoRaWAN : LoRaWAN (Uzun Menzil Geniş Alan Ağı) geniş alan ağları için tasarlanmış bir protokoldür. Milyonlarca düşük güçlü cihazşara sahip büyük ağları (örneğin akıllı şehirler) desteklemek için tasarlanmıştır. LoRaWAN, çeşitli sektörlerde düşük maliyetli mobil ve güvenli çift yönlü iletişim sağlayabilir.
    • Standart: LoRaWAN
    • Frekans: Çeşitli
    • Menzil: 2-5km (kentsel alan), 15km (banliyö bölgesi)
    • Veri Hızları: 0.3-50 kbps
0 0 Oy
Article Rating
0 Paylaşımlar
Yazı Etiketleri:
· ·
Yazı Kategorileri:
· Endüstriyel Siber Güvenlik · Haberleşme · IoT
Abone ol
Bildir
0 Yorum
Satır İçi Geri Bildirimler
Tüm yorumları görüntüleyin
0
Makalem ile ilgili yorumlarınız varsa lütfen yorum yapın.x
()
x
error: Uyarı: İçerik korunmaktadır !!