7 आवश्यक IoT संचार प्रोटोकॉल प्रत्येक डेवलपर को जानना चाहिए

क्या हैं IoT संचार प्रोटोकॉल?

IoT प्रोटोकॉल मानक हैं या “बोली” मशीनों द्वारा एक दूसरे के साथ संचार करने के लिए उपयोग किया जाता है, या प्लेटफ़ॉर्म के साथ. उनकी विशेषताओं और कार्यक्षमता के आधार पर, इन प्रोटोकॉल को मुख्य रूप से विभाजित किया गया है 3 प्रकार: ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल, संचार प्रोटोकॉल, और उद्योग-विशिष्ट प्रोटोकॉल.

ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल: के लिए उपकरणों द्वारा उपयोग किया जाता है IoT नेटवर्क और सबनेट के भीतर कनेक्ट हो रहा है, वाई-फाई सहित, ब्लूटूथ, ZigBee, ईथरनेट, एनएफसी, 3जी/4जी/5जी आदि.

संचार प्रोटोकॉल: उपकरणों के बीच डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपयोग किया जाता है, नेटवर्क परत के ऊपर काम करते हैं और उपयोगकर्ताओं को एप्लिकेशन परत सेवाएं प्रदान करते हैं. कुछ संचार प्रोटोकॉल: MQTT, सीओएपी, HTTP/HTTPS, वेबसॉकेट, एएमक्यूपी.

उद्योग-विशिष्ट प्रोटोकॉल: उपकरणों के बीच अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए एक विशिष्ट उद्योग के भीतर मानक प्रोटोकॉल, प्रणाली, विभिन्न निर्माताओं और ब्रांडों द्वारा प्लेटफ़ॉर्म, जैसे जेटी/टी 808 चीन में वाहन टर्मिनल संचार प्रोटोकॉल.

की समझना 7 IoT संचार प्रोटोकॉल:

यहां आपको IoT उद्योग में उपयोग किए जाने वाले कुछ संचार प्रोटोकॉल मिलेंगे, शामिल:

1. बाकी/HTTP

विश्राम क्या है?

आराम (प्रतिनिधि राज्य स्थानांतरण)नेटवर्क अनुप्रयोगों को डिज़ाइन करने के मानकों के बजाय एक वास्तुशिल्प शैली है, आमतौर पर अपने वास्तुशिल्प सिद्धांतों को लागू करने के लिए HTTP को ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल के रूप में उपयोग करता है.

विशेषताएँ:

• राज्यविहीनता: प्रत्येक अनुरोध में सभी आवश्यक जानकारी शामिल होती है, और सर्वर क्लाइंट की स्थिति को बनाए नहीं रखता है.
• संसाधन पहचान: सर्वर साइड पर, एप्लिकेशन स्थिति और कार्यक्षमता को विभिन्न संसाधनों में विभाजित किया जा सकता है, जो ग्राहक के सामने प्रदर्शित होते हैं. संसाधनों के उदाहरणों में एप्लिकेशन ऑब्जेक्ट शामिल हैं, डेटाबेस रिकॉर्ड, एल्गोरिदम, वगैरह. प्रत्येक संसाधन को यूआरआई का उपयोग करके एक अद्वितीय पता सौंपा गया है (सार्वभौमिक संसाधन पहचानकर्ता).
• समान इंटरफ़ेस: संसाधनों में हेरफेर करने के लिए मानक HTTP तरीकों का उपयोग करें, जैसे कि प्राप्त करें, डाक, रखना, मिटाना

आवेदन:

REST/HTTP का मुख्य उद्देश्य इंटरनेट के सिस्टम आर्किटेक्चर को सरल बनाना है, क्लाइंट और सर्वर इंटरैक्शन के बीच शीघ्रता से ढीला युग्मन प्राप्त करना, जिससे इंटरैक्शन विलंबता कम हो जाती है. इसलिए, यह इसके लिए उपयुक्त है IoT अनुप्रयोग, REST के माध्यम से IoT संसाधनों के प्रदर्शन को सक्षम करना, अन्य अनुप्रयोगों द्वारा सेवाओं को लागू करने की अनुमति देना.

2. सीओएपी

सीओएपी क्या है?

सीओएपी (प्रतिबंधित अनुप्रयोग प्रोटोकॉल) प्रतिबंधित उपकरणों के लिए आसान और कुशल संचार प्रदान करता है, इसे कम-शक्ति में संचालन के लिए आदर्श बनाना, कम बैंडविड्थ, और उच्च-विलंबता वातावरण.

विशेषताएँ:

• शीर्ष लेख संपीड़न: CoAP में आधार के साथ एक कॉम्पैक्ट बाइनरी हेडर की सुविधा है 4 बाइट्स, उसके बाद विस्तारित विकल्प, आमतौर पर इसके परिणामस्वरूप एक अनुरोध शीर्षलेख प्राप्त होता है 10-20 बाइट्स.
• तरीके और यूआरआई: प्राप्त का समर्थन करता है, रखना, डाक, विधियाँ हटाएँ, और सर्वर संसाधनों तक पहुँचने के लिए यूआरआई.
• परिवहन परत: ओवरहेड को कम करने और मल्टीकास्ट का समर्थन करने के लिए यूडीपी पर निर्मित, एक सरल रोक-और-प्रतीक्षा विश्वसनीयता तंत्र के साथ.
• अतुल्यकालिक संचार: HTTP के विपरीत, CoAP अतुल्यकालिक संचार का समर्थन करता है, एम2एम अनुप्रयोगों के लिए आदर्श.
• संसाधन खोज: संसाधन खोज के लिए एक अंतर्निहित प्रारूप शामिल है, आरएफसी के अनुरूप 5785, संसाधन विवरण के लिए /.well-known/core का उपयोग करना.
• कैशिंग: प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए संसाधन विवरण के कैशिंग का समर्थन करता है.

आवेदन:

CoAP एक सरलीकृत HTTP-आधारित RESTful API है. CoAP एक एप्लीकेशन लेयर प्रोटोकॉल है 6 LoWPAN प्रोटोकॉल स्टैक, संसाधन-बाधित संचार आईपी नेटवर्क के लिए उपयुक्त, जैसे कम-शक्ति वाले सेंसर और एम्बेडेड सिस्टम.

3. MQTT

एमक्यूटीटी क्या है?

एमक्यूटीटी प्रोटोकॉल एक प्रकाशन/सदस्यता पैटर्न का उपयोग करता है, जहां IoT टर्मिनल आमतौर पर TCP के माध्यम से MQTT ब्रोकर से जुड़ते हैं. ब्रोकर विषयों के माध्यम से संचार सामग्री का प्रबंधन करता है और उपकरणों के बीच संदेशों को अग्रेषित करने के लिए जिम्मेदार है.

विशेषताएँ:

• मॉडल प्रकाशित/सदस्यता लें: ग्राहक किसी विषय पर संदेश प्रकाशित कर सकते हैं और विशिष्ट विषयों से संदेश प्राप्त करने के लिए सदस्यता ले सकते हैं. यह मॉडल लचीला संदेश वितरण सक्षम बनाता है.
• कम बैंडविड्थ: संदेश शीर्षलेख न्यूनतम है, आम तौर पर केवल 2 बाइट्स, कुशल बैंडविड्थ उपयोग का समर्थन करना और इसे कम-बैंडविड्थ के लिए उपयुक्त बनाना, उच्च विलंबता, और अस्थिर नेटवर्क.
• विश्वसनीयता: MQTT संदेश वितरण के लिए तीन QoS स्तर प्रदान करता है: “ज़्यादा से ज़्यादा एक बार,” “कम से कम एक बार,” और “बिल्कुल एक बार.”

आवेदन:

एमक्यूटीटी आम तौर पर एंडपॉइंट तक डिवाइस डेटा संग्रह के लिए उपयुक्त है (उदा।, उपकरण -> सर्वर) और स्टार नेटवर्क आर्किटेक्चर में केंद्रीकृत संचार, ब्रोकर हब के रूप में कार्य कर रहा है. इसका उपयोग IoT परिदृश्यों में व्यापक रूप से किया जाता है और इसे कुछ मोबाइल एप्लिकेशन में भी अपनाया गया है, जैसे फेसबुक मैसेंजर (ऐतिहासिक).

4. डीडीएस

डीडीएस क्या है?

डीडीएस (डेटा वितरण सेवा) के लिए बनाया गया एक मिडलवेयर मानक है वास्तविक समय प्रणाली. यह कम विलंबता प्रदान करके वितरित अनुप्रयोगों की सख्त मांगों को पूरा करता है, उच्च थ्रूपुट, और नियतात्मक प्रदर्शन.

विशेषताएँ:

• डेटा केंद्रित
• ब्रोकरलेस पब्लिश/सब्सक्राइब मैसेजिंग मॉडल: बिंदु-दर-बिंदु समर्थन करें, पॉइंट-टु-बहु, और मल्टीपॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट संचार.
• तक ऑफर करें 21 सेवा की गुणवत्ता (क्यूओएस) नीतियों

आवेदन:

वितरित, अत्यधिक विश्वसनीय, उपकरणों के लिए वास्तविक समय डेटा संचार. वर्तमान में, डीडीएस का व्यापक रूप से नागरिक उड्डयन और औद्योगिक नियंत्रण जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है.

5. एएमक्यूपी

एएमक्यूपी क्या है?

एएमक्यूपी एक ओपन-स्टैंडर्ड एप्लिकेशन लेयर प्रोटोकॉल है जिसे विश्वसनीय संदेश प्रसारण और कतारबद्ध तंत्र सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है.

विशेषताएँ:

• वायर-स्तरीय प्रोटोकॉल: बाइट्स की एक धारा के रूप में पूरे नेटवर्क में डेटा प्रसारित करता है.
• खुले मानक के कारण उच्च अनुकूलता
• लचीला & सुरक्षित: विभिन्न मैसेजिंग पैटर्न का समर्थन करता है, जिसमें प्रकाशित/सदस्यता लेना और पॉइंट-टू-पॉइंट शामिल है. इसमें कई सुरक्षा तंत्र भी शामिल हैं, जैसे एन्क्रिप्शन और प्रमाणीकरण.

आवेदन:

प्रारंभ में इसका उपयोग वित्तीय प्रणालियों में लेनदेन संदेश भेजने के लिए किया जाता था, AMQP का उपयोग अब मुख्य रूप से मोबाइल उपकरणों और बैकएंड डेटा केंद्रों के बीच संचार और डेटा विश्लेषण के लिए IoT अनुप्रयोगों में किया जाता है.

6. एक्सएमपीपी

एक्सएमपीपी क्या है?

एक खुले-मानक संचार प्रोटोकॉल के रूप में, एक्सएमपीपी (एक्स्टेंसिबल मैसेजिंग और उपस्थिति प्रोटोकॉल) वास्तविक समय संचार के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे त्वरित संदेश और उपस्थिति की जानकारी.

विशेषताएँ:

• क्लाइंट/सर्वर संचार मॉडल: क्लाइंट सर्वर को अनुरोध भेजते हैं, जो अनुरोधों को संसाधित करता है और ग्राहक को उचित प्रतिक्रिया या संसाधन वापस भेजता है.
• वितरित नेटवर्क: एकाधिक स्वतंत्र नोड नेटवर्क बनाते हैं, विफलता के एकल बिंदुओं को समाप्त करना.
• सरल ग्राहक: ग्राहक कम कार्य संभालते हैं, अधिकांश गणना सर्वर साइड पर की गई.
• XML का उपयोग डेटा का वर्णन करने के लिए किया जाता है, क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म संगतता सुनिश्चित करना, हालाँकि JSON आधुनिक अनुप्रयोगों में अधिक लोकप्रिय हो गया है.

आवेदन:

एक्सएमपीपी का उपयोग त्वरित संदेश भेजने में किया जाता है, नेटवर्क प्रबंधन, सामग्री वितरण, सहयोग उपकरण, फ़ाइल साझा करना, गेमिंग, रिमोट सिस्टम मॉनिटरिंग, और अधिक.

7. जेएमएस

जेएमएस क्या है?

जेएमएस (जावा संदेश सेवा) वितरित अनुप्रयोगों में संदेश भेजने के लिए जावा प्लेटफ़ॉर्म का एक मानक एपीआई है. यह एप्लिकेशन को संदेश कतारों के माध्यम से संचार करने की अनुमति देता है, इस प्रकार अतुल्यकालिक प्राप्त करना, लचीला, और विश्वसनीय संदेश विनिमय.

विशेषताएँ:

• अतुल्यकालिक संचार: अलग-अलग समय पर संदेश भेजने और प्राप्त करने की अनुमति देता है, सिस्टम के लचीलेपन और जवाबदेही को बढ़ाना.
• संदेश स्थायित्व: संदेश दृढ़ता प्रदान करता है, यह सुनिश्चित करना कि सिस्टम विफलता की स्थिति में संदेश नष्ट न हों, और विश्वसनीयता बढ़ाना
• लेन-देन समर्थन: जेएमएस लेनदेन सहायता प्रदान करता है, संदेश संचालन के एक समूह की परमाणुता सुनिश्चित करना, मतलब सभी ऑपरेशन या तो पूरी तरह से सफल होते हैं या पूरी तरह से विफल हो जाते हैं, जिससे डेटा स्थिरता की गारंटी मिलती है.

आवेदन:

जेएमएस एसिंक्रोनस मैसेजिंग की आवश्यकता वाले वितरित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है, सिस्टम डिकॉउलिंग, और उच्च विश्वसनीयता, जैसे एंटरप्राइज़ एप्लिकेशन एकीकरण, घटना-संचालित वास्तुकला, और वास्तविक समय डेटा प्रोसेसिंग.

IoT संचार प्रोटोकॉल की तुलना

निष्कर्ष

MQTT, डीडीएस, एएमक्यूपी, एक्सएमपीपी, जेएमएस, आराम, और CoAP व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल हैं, प्रत्येक एकाधिक कार्यान्वयन के साथ, जो वास्तविक समय में प्रकाशन/सदस्यता IoT संचार के लिए समर्थन का दावा करता है. तथापि, विशिष्ट IoT सिस्टम आर्किटेक्चर डिज़ाइन करते समय, परिदृश्य की वास्तविक संचार आवश्यकताओं - जैसे बैंडविड्थ सीमाएँ - पर विचार करना आवश्यक है, विलंबता आवश्यकताएँ, और सुरक्षा-सबसे उपयुक्त प्रोटोकॉल चुनने से पहले.