Konseling keluarga 

internet hal internet hal iot. Internet hal: apa itu, mengapa dan bagaimana cara kerjanya. Apa yang menanti kita dalam waktu dekat


Perkembangan pasar teknologi informasi telah menyebabkan munculnya konsep Internet of things (Internet of things). Prinsip IoT menyiratkan interaksi hal-hal yang akrab bagi kita dalam kehidupan sehari-hari menggunakan jaringan komputer berkecepatan tinggi. Tujuan utama dari konsep tersebut adalah restrukturisasi beberapa proses ekonomi dan sosial yang mengecualikan partisipasi langsung seseorang sebanyak mungkin. Keinginan banyak pengguna untuk merasa seperti pencipta telah mendorong beberapa perusahaan untuk mengembangkan platform khusus yang dapat diprogram.


Perkembangan pasar teknologi informasi telah menyebabkan munculnya konsep Internet of things (Internet of things). Prinsip IoT menyiratkan interaksi hal-hal yang akrab bagi kita dalam kehidupan sehari-hari menggunakan jaringan komputer berkecepatan tinggi. Dalam arti luas, Internet of Things bukan hanya seperangkat perangkat dan sensor yang berbeda yang saling berhubungan melalui saluran komunikasi kabel dan nirkabel dan terhubung ke Internet, tetapi ini adalah integrasi yang lebih dekat dari dunia nyata dan virtual, di mana komunikasi antara orang-orang dan semua jenis perangkat memainkan peran utama. .

Menurut Rob Van Cranenburg, IoT secara kasar dapat dibagi menjadi 4 level.

  • Level 1 dikaitkan dengan identifikasi setiap objek.
  • Level 2 menyediakan layanan untuk melayani kebutuhan konsumen (dapat dianggap sebagai jaringan "barang" sendiri, contoh khusus adalah "rumah pintar").
  • Level 3 dikaitkan dengan urbanisasi kehidupan kota. Itu. ini adalah konsep "kota pintar", di mana semua informasi yang menyangkut penduduk kota ini dikumpulkan di area perumahan tertentu, di rumah Anda dan rumah tetangga.
  • Level 4 - planet sensorik.

Sebenarnya, konsep ini didasarkan pada dua teknologi utama yang dengannya perangkat pintar dapat berkomunikasi satu sama lain. Yang pertama adalah identifikasi frekuensi radio (RFID), yang kedua adalah jaringan sensor nirkabel (WSN).

Keinginan banyak pengguna untuk merasa seperti pencipta telah mendorong beberapa perusahaan untuk mengembangkan platform khusus yang dapat diprogram. Akibatnya, ternyata perkembangan seperti itu memungkinkan untuk mengatasi berbagai tugas, mulai dari solusi konsep infrastruktur hingga pembuatan objek interaktif. Pada artikel ini, kami akan membandingkan platform IoT paling populer dari sudut pandang pengguna biasa dan pengembang, dan juga mengetahui fitur masing-masing.

Samsungartikawan

Mari kita mulai dengan platform IoT terbaru Samsung, Artik Cloud, yang dipamerkan di Samsung Developers Conference dua minggu lalu. Ide pengembangannya adalah untuk menghubungkan setiap perangkat IoT dengan semua layanan cloud, sensor, dan semua jenis data sehingga pengguna tidak memiliki masalah dan kebingungan dengan perangkat pintar.

Untuk pengguna: Platform baru Samsung sangat skalabel. Salah satu pendukung Artik Cloud adalah Legrand, yang memiliki lebih dari 200 juta sensor pintar dan gadget IoT lainnya di seluruh dunia mulai dari peralatan rumah tangga hingga smartphone. Beberapa hari yang lalu, Samsung, bersama dengan Legrand, memperkenalkan sakelar lampu IoT pertama di dunia yang ditenagai oleh platform Artik. Platform ini menyediakan antarmuka dan alat pemrograman terbuka yang nyaman untuk pengumpulan, penyimpanan, dan pemrosesan data yang aman dari perangkat apa pun yang terhubung atau dari layanan cloud.

Untuk pengembang: Samsung Artik tersedia untuk pengembang dengan harga terjangkau, dan ada juga uji coba gratis. Platform baru ini memungkinkan pengembangan aplikasi konsumen dan perusahaan baru yang lebih cepat dan mudah. Artik Cloud adalah platform terbuka yang berisi salah satu yang terbaik di segmennya yang terdiri dari modul, perangkat lunak, papan, driver, alat, dan banyak lagi yang terintegrasi dan siap pakai.

Windows 10IoT

Baru-baru ini, prioritas kepentingan Microsoft semakin bergeser ke arah komputasi awan. Jadi, tahun lalu, Microsoft merilis keluarga sistem operasi tertanam Windows 10 IoT, yang menggantikan Windows Embedded dan secara aktif mengembangkan konsep Internet of things.

Tiga versi Windows 10 IoT telah dirilis untuk mengelola perangkat IoT:

  • Perusahaan - sepenuhnya kompatibel dengan OS desktop dan berlaku untuk berbagai solusi perangkat keras seperti ATM, perangkat POS, perangkat medis dan industri, dll.;
  • Seluler - berfokus pada produsen perangkat seluler;
  • Core - berlaku pada perangkat yang tidak memiliki tampilan sama sekali. Dimulai dengan berbagai produk robot, sistem otomatisasi rumah dan diakhiri dengan semua jenis perangkat dengan sensor.

Untuk pengguna: Windows 10 IoT Core akan bekerja dengan mikrokomputer Raspberry Pi 2, MinnowBoard Max, dan Intel Galileo. Dengan perangkat Arduino, pengguna akan dapat bekerja melalui Windows Remote dan Windows Virtual Shields. Microsoft banyak berinvestasi di IoT, dan sekarang memiliki atau mengembangkan sebagian besar komponen untuk membangun ekosistemnya: perangkat klien, perangkat yang dapat dikenakan, alat, dan layanan cloud Azure IoT. Proyek yang ada berdasarkan platform baru termasuk sistem kontrol umpan balik Raspberry Pi 3, stasiun cuaca Windows 10, dan kit robot.

Untuk pengembang: Manfaat utama platform Microsoft IoT untuk pengembang adalah keserbagunaannya. Karena semua sistem operasi didasarkan pada inti yang sama, aplikasi yang pernah ditulis (Aplikasi Universal) akan berfungsi sama pada perangkat apa pun dengan OC Windows 10. Teknologi Driver Universal juga memungkinkan Anda dengan cepat membuat driver dan alat universal yang cocok untuk perangkat apa pun di Windows 10 Banyak pengembang menyarankan bahwa di masa depan, platform baru dapat menjadi dasar untuk sistem cerdas rumah yang terhubung ke Internet of things.

Intel IoT

Untuk pengguna: Intel mulai mengembangkan platform IoT pada tahun 2009 setelah mengakuisisi pengembang OS tertanam Wind River Systems yang berbasis di California. Kemudian konsep "rumah pintar" tampak setengah mati dan tidak menjanjikan, tetapi selama lima tahun berikutnya, dengan bantuan aset baru dan pengembangan internal, Intel mampu menciptakan satu platform universal dan mudah diterapkan. Sebagai bagian dari platformnya, Intel telah menciptakan jajaran lengkap prosesor Intel Quark yang dapat diskalakan yang secara luas mencakup segmen perangkat untuk sistem rumah pintar dan kantor pintar.

Untuk pengembang: Saat ini, perangkat keras Intel IoT menjalankan OS terbuka - pesaing langsung Google Brillo. Keuntungan utama Intel OC adalah optimalisasi mendalam dan dukungan terintegrasi untuk model cloud SaaS, yang memungkinkan Anda mengembangkan aplikasi untuk IoT di lingkungan virtual, serta mengelola semua perangkat IoT dengan kontrol akses yang disederhanakan.

Google Brillo

Pada Mei 2015, pada konferensi pengembang, Google memperkenalkan sistem operasi baru, Brillo, yang dirancang untuk Internet of Things dan rumah pintar. Fitur khas dari platform ini adalah fungsi Weave, yang memungkinkan perangkat di rumah pintar dengan sistem Brillo dan smartphone untuk berkomunikasi satu sama lain secara langsung, tanpa menggunakan cloud perantara.

Untuk pengguna: Karena Brillo didasarkan pada OS Android, untuk mulai menggunakan sistem, pengguna hanya perlu menginstalnya di perangkat "pintar" itu sendiri (TV, mesin cuci, dll.). Terlebih lagi, Brillo akan dapat mengelola Wi-Fi, Bluetooth Hemat Energi, pengenalan suara, dan fungsi dasar lainnya sendiri. Pada tahun 2016 di CES 2016, Harman International Industries mengumumkan bahwa mereka telah menjadi mitra pertama dari sistem integrasi Brillo dan platform Weave. Melalui kolaborasi ini, Brillo akan mendukung berbagai perangkat HARMAN, termasuk segmen rumah pintar, konsumen, otomotif, dan perusahaan. Secara khusus, berdasarkan Google Brillo, Asus telah menciptakan kamera pintar Ai-Cam.

Untuk pengembang: Pada dasarnya, Brillo seperti Arduino di dunia perangkat lunak. Karena pengembang membuat berbagai solusi berdasarkan Arduino, maka berdasarkan Brillo dimungkinkan untuk membuat bagian perangkat lunak dari perangkat. Platform baru ini juga berinteraksi dengan banyak layanan online Google.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa konsep Internet of Things telah menemukan aplikasi luas dalam kehidupan sehari-hari. Ekosistem IoT sangat luas sehingga sekarang mencakup hampir semua bidang aktivitas manusia. Sulit untuk menilai perusahaan mana yang telah mencapai sukses besar di segmen pasar ini. Masing-masing platform di atas menyediakan berbagai pilihan untuk pengembang dan berbagai perangkat yang tersedia untuk pengguna. Adapun prospeknya, menurut pendapat subjektif saya, platform dari Samsung, bersama dengan Microsoft, akan segera mendapatkan momentum dan mengambil bagian terbesar dari pasar IoT. Selain sistem di atas, ada banyak lagi perkembangan di bidang Internet of things, di antaranya platform Apple HomeKit dapat dicatat secara terpisah, namun sejauh ini perusahaan Cupertino belum membuat banyak kemajuan di bidang ini.

IoT - Internet of Things

Internet of Things (IoT) - teknologi telekomunikasi modern
(Internet of things - teknologi telekomunikasi modern)

29/08/16

Apa itu Internet of Things? Apa itu Internet of Things, IoT? Internet of Things (IoT) adalah paradigma Internet baru. Apa yang dimaksud dengan istilah "Things" dalam Internet of Things. Istilah "benda" dalam Internet of Things (IoT) berarti cerdas, yaitu. objek atau objek "pintar" (Objek Pintar atau SmartThings, atau Perangkat Pintar).

Bagaimana Internet of Things (IoT) berbeda dari Internet tradisional? Internet of Things (IoT) adalah jaringan Internet tradisional atau yang sudah ada, diperluas dengan komputasi jaringan perangkat fisik atau hal-hal yang terhubung dengannya, yang secara mandiri dapat mengatur berbagai pola komunikasi atau model koneksi (Benda - Benda, Benda - Pengguna dan Benda - Web Obyek).

Perlu dicatat bahwa Smart Objects adalah sensor atau aktuator yang dilengkapi dengan mikrokontroler dengan OS real-time dengan tumpukan protokol, memori dan perangkat komunikasi, tertanam di berbagai objek, misalnya, dalam meteran listrik atau meteran gas, sensor tekanan, getaran atau suhu, sakelar, dll. Objek "Cerdas" atau Objek Cerdas dapat diatur ke dalam jaringan komputer objek fisik yang dapat dihubungkan melalui gateway (hub atau platform IoT khusus) ke Internet tradisional.

Saat ini, ada banyak definisi tentang konsep Internet of Things (IoT). Tapi, sayangnya, mereka saling bertentangan, tidak ada definisi yang jelas dan tegas tentang Internet of Things (IoT).

Untuk memahami esensi Internet of Things (IoT), disarankan untuk terlebih dahulu mempertimbangkan infrastruktur Internet dan layanan WWW (World Wide Web) atau Web (web). Internet adalah jaringan dari jaringan, yaitu jaringan yang menyatukan berbagai jaringan dan node individu pengguna jarak jauh menggunakan router dan IP protokol jaringan (internet). Dengan kata lain, istilah Internet mengacu pada infrastruktur jaringan global, yang terdiri dari banyak jaringan komputer dan node individu yang dihubungkan oleh saluran komunikasi.

Internet global adalah dasar fisik dari layanan Web. Web adalah World Wide Web atau sistem sumber daya informasi terdistribusi yang menyediakan akses ke dokumen hypertext (dokumen web) yang dihosting di situs web Internet. Akses dan transmisi dokumen web dalam format HTML melalui Internet dilakukan dengan menggunakan protokol aplikasi HTTP / HTTPS dari layanan Web berdasarkan tumpukan protokol TCP / IP Internet.

Berdasarkan hal di atas, dapat disimpulkan bahwa IoT ditandai dengan perubahan skala besar dalam infrastruktur Internet global dan model komunikasi atau koneksi baru: "benda - benda", "benda - pengguna (Pengguna)" dan "benda - objek web (Objek Web)".

Internet of Things (IoT) harus dipertimbangkan pada tingkat teknologi, ekonomi dan sosial.

Pada tingkat teknologi, Internet of Things adalah konsep pengembangan infrastruktur jaringan (basis fisik) Internet, di mana hal-hal "pintar" tanpa campur tangan manusia dapat terhubung ke jaringan untuk interaksi jarak jauh dengan perangkat lain ( Hal - Hal) atau interaksi dengan pusat data otonom atau cloud atau pusat DATA (Hal - Objek Web) untuk mentransfer data untuk penyimpanan, pemrosesan, analitik, dan pengambilan keputusan manajemen yang bertujuan untuk mengubah lingkungan, atau untuk berinteraksi dengan terminal pengguna (Hal - Pengguna) untuk mengontrol dan mengelola perangkat ini.

Internet of Things (IoT) akan menyebabkan perubahan model ekonomi dan sosial pembangunan masyarakat. Ada berbagai klasifikasi Internet of Things (IoT) (misalnya, Industrial Internet of Things - IIoT, Internet of Services - IoS, dll.) dan area penggunaannya (dalam energi, transportasi, obat-obatan, pertanian, perumahan, dan komunal). layanan, Smart City, Smart Home dll).

Cisco telah memperkenalkan konsep baru - Internet of Everything, IOE ("Internet of Everything" atau "Internet All-inclusive"), dan Internet of Things adalah tahap awal pengembangan "Internet All-inclusive"

Perkembangan Internet of Things atau Internet of Things (IoT) bergantung pada:

  • teknologi jaringan nirkabel berdaya rendah (LPWAN, WLAN, WPAN);
  • kecepatan implementasi jaringan seluler untuk Internet of Things (IoT): EC-GSM, LTE-M, NB-IoT dan jaringan 5G universal;
  • tingkat transisi Internet ke versi protokol IPv6;
  • Teknologi Smart Objects (sensor dan aktuator yang dilengkapi dengan mikrokontroler, memori dan perangkat komunikasi);
  • sistem operasi khusus dengan setumpuk protokol untuk mikrokontroler sensor dan aktuator;
  • aplikasi luas dari tumpukan protokol 6LoWPAN/IPv6 dalam sistem operasi mikrokontroler sensor dan aktuator;
  • penggunaan komputasi Cloud yang efektif untuk platform Internet of Things (IoT);
  • pengembangan teknologi M2M (machine-to-machine);
  • penerapan teknologi Jaringan yang Ditentukan Perangkat Lunak modern yang mengurangi beban pada saluran komunikasi.

Arsitektur Jaringan Global Internet of Things (IoT)

Sebagai bagian dari arsitektur Internet of Things (IoT), pertimbangkan jaringan (Gbr. 1) yang terdiri dari beberapa jaringan komputer objek fisik yang terhubung ke Internet menggunakan salah satu perangkat: Gateway, Router Border, Router.

Sebagai berikut dari arsitektur IoT, jaringan Internet of Things terdiri dari jaringan komputer objek fisik, jaringan Internet IP tradisional dan berbagai perangkat (Gateway, Border router, dll.) yang menghubungkan jaringan ini.

Jaringan komputasi objek fisik terdiri dari sensor "pintar" dan aktuator (aktuator) yang disatukan dalam jaringan komputer (pribadi, lokal dan global) dan dikendalikan oleh pengontrol pusat (gateway atau IoT Habs, atau platform IoT).

Internet of Things (IoT) menggunakan jaringan komputer nirkabel berdaya rendah dari objek fisik, yang meliputi jaringan kecil, menengah, dan jarak jauh (WPAN, WLAN, LPWAN).

Teknologi nirkabel jaringan LPWAN (Low-power Wide-area Network) dari Internet of things IoT

Untuk teknologi umum jaringan jarak jauh LPWAN, yang disajikan pada Gambar. 1 termasuk: LoRaWAN, SIGFOX, Strizh dan Cellular Internet of Things atau disingkat CIoT (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT). Jaringan LPWAN juga mencakup teknologi lain, seperti ISA-100.11.a, Wireless, DASH7, Symphony Link, RPMA, dan sebagainya, yang tidak ditunjukkan pada Gambar 1. Daftar ekstensif teknologi tersedia di link-labs.

Salah satu teknologi yang banyak digunakan adalah LoRa, yang dirancang untuk jaringan jarak jauh, untuk mengirimkan data telemetri dari berbagai perangkat pengukuran (air, sensor gas, dll.) dalam jarak jauh.

LoRa adalah metode modulasi yang mendefinisikan protokol lapisan fisik dari model OSI. Teknologi modulasi LoRa dapat diterapkan pada jaringan dengan topologi yang berbeda dan protokol lapisan tautan yang berbeda. Jaringan LPWAN yang efisien adalah jaringan LoRaWAN yang menggunakan protokol lapisan tautan LoRaWAN (protokol lapisan tautan MAC) dan modulasi LoRa sebagai protokol lapisan fisik.

Jaringan LoRaWAN (Gbr. 2.) terdiri dari End Nodes (transceiver atau modul LoRa) yang terhubung melalui jaringan nirkabel ke hub/gateway atau base station, Network Server (server jaringan operator) dan Application Server (server aplikasi penyedia layanan). Arsitektur jaringan LoRaWAN adalah "client-server". LoRaWAN beroperasi pada layer 2 dari model OSI.

Komunikasi dua arah digunakan antara komponen jaringan "end node - server". Interaksi node akhir jaringan lokal LoRaWAN dengan server didasarkan pada protokol lapisan tautan. Alamat menggunakan pengidentifikasi unik perangkat (node ​​akhir) dan pengidentifikasi unik aplikasi di server aplikasi.

Lapisan fisik tumpukan protokol LoRaMAC dari segmen jaringan end-nodes-gateway, yang beroperasi pada lapisan kedua model OSI, adalah modulasi nirkabel LoRa, dan protokol MAC lapisan tautan adalah LoRaWAN. Gateway LoRa terhubung ke server jaringan penyedia atau operator menggunakan teknologi Wi-Fi / Ethernet / 3G standar, yang termasuk dalam tingkat antarmuka jaringan IP (lapisan fisik dan saluran dari tumpukan TCP / IP).

LoRa Gateway menyediakan interkoneksi antar jaringan berdasarkan teknologi LoRa/LoRaWAN yang heterogen dan Wi-Fi, Ethernet atau 3G. pada gambar. 1 menunjukkan jaringan LoRa dengan satu gateway, dibuat sesuai dengan topologi star, tetapi jaringan LoRa juga dapat dengan beberapa gateway (struktur jaringan seluler). Dalam jaringan LoRa dengan banyak gateway, "end node - gateway" dibangun sesuai dengan topologi "bintang", pada gilirannya, "gateway - server" juga terhubung sesuai dengan topologi "bintang".

Data yang diterima dari node akhir disimpan, ditampilkan dan diproses di server aplikasi (di situs Web yang berdiri sendiri atau di "cloud"). Metode Big Data dapat digunakan untuk menganalisis data IoT. Pengguna, menggunakan aplikasi klien yang diinstal pada smartphone atau PC, memiliki kemampuan untuk mengakses informasi di server aplikasi.

Teknologi SIGFOX (sigfox.com) dan Strizh (strij.net) mirip dengan teknologi LoRaWAN (www.semtech.com), tetapi memiliki beberapa perbedaan. Perbedaan utama terletak pada metode modulasi yang mendefinisikan protokol lapisan fisik jaringan ini. Teknologi SIGFOX, LoRaWAN dan Strizh adalah pesaing di pasar jaringan LPWAN.

Pesaing di pasar jaringan LPWAN juga teknologi CIoT (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT), serta G5. Mereka dirancang untuk membangun jaringan seluler LPWAN nirkabel berdasarkan infrastruktur operator seluler yang ada. Penggunaan jaringan seluler tradisional di IoT tidak menguntungkan, oleh karena itu, saat ini, ceruk jaringan LPWAN ditempati oleh LoRaWAN, SIGFOX, dll. Tetapi jika operator seluler menerapkan teknologi EC-GSM (Extended Coverage GCM), LTE-M (LTE for M2M communications) secara tepat waktu berdasarkan evolusi GSM dan pengembangan LTE, mereka akan mendorong LoRaWAN, SIGFOX, dan teknologi lainnya keluar dari LPWAN pasar.

Area yang paling menjanjikan untuk membangun jaringan nirkabel LPWAN termasuk Internet of Things pita sempit NB-IoT (Narrow Band IoT) berbasis LTE, yang dapat digunakan melalui jaringan LTE operator seluler yang ada. Namun arah strategis dalam CIoT adalah jaringan seluler 5G generasi mendatang yang akan mendukung IoT.

Teknologi 5G, yang dirancang untuk bekerja dengan lalu lintas yang heterogen, akan menghubungkan ke Internet berbagai perangkat dengan parameter berbeda (konsumsi daya, kecepatan transfer data, dll.), Baik perangkat seluler (ponsel pintar, ponsel, tablet, dll.) dan Objek Pintar (sensor atau aktuator).

Di mana LPWAN diterapkan? Misalnya, di Belanda dan Korea Selatan, jaringan LoRa nasional telah digunakan untuk Internet of Things. Jaringan SigFox untuk IoT dikerahkan di Spanyol dan Prancis. Jaringan nasional "Strizh" sedang dibuat di Rusia untuk Internet of Things (IoT), dll. Saat ini, standar LoRaWAN dan NB-IoT dianggap sebagai standar untuk jaringan komputer objek fisik LPWAN dari Internet of Things IoT.

Perlu dicatat bahwa di Internet of Things (IoT), bersama dengan penggunaan teknologi cloud, teknologi komputasi kabut digunakan. Ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam model cloud yang digunakan di IoT, titik lemahnya adalah bandwidth saluran operator telekomunikasi di mana data dipertukarkan antara perangkat "cloud" dan "pintar" dari jaringan komputer objek fisik.

Konsep "komputasi kabut" melibatkan desentralisasi pemrosesan data dengan mentransfer bagian dari pemrosesan data dan pengambilan keputusan manajemen dari "awan" langsung ke perangkat jaringan komputer objek fisik.

Meningkatkan bandwidth saluran komunikasi Komputasi awan dapat memberikan pendekatan baru untuk membangunnya berdasarkan teknologi Software-Defined Networks (SDN). Oleh karena itu, pengenalan SDN akan meningkatkan efisiensi komputasi Cloud dan saluran komunikasi Internet of Things (IoT).

Low Power Short Range Wireless Personal Area Networks (WPAN) - Komponen Internet of Things (IoT)

Jaringan WPAN (Gbr. 1) mencakup jaringan sensor nirkabel berdasarkan teknologi: 6LoWPAN, Thread, ZigBee IP, Z-Wave, ZigBee, BLE 4.2 (Bluetooth Mesh). Jaringan-jaringan tersebut merupakan jaringan mesh (self-organizing and self-healing network with routing), yang memiliki topologi mesh, merupakan komponen (components) dari jaringan Internet of Things (IoT).

Jaringan komputer pribadi berdasarkan teknologi IP 6LoWPAN, Thread, ZigBee mengacu pada jaringan IP dengan tumpukan protokol 6LoWPAN atau tumpukan IPv6 untuk jaringan 802.15.4 (Gbr. 3). Mereka menggunakan protokol jaringan 6LoWPAN (IPv6 melalui Jaringan Area Pribadi Nirkabel berdaya Rendah), yang merupakan versi IPv6 IEEE 802.15.4 untuk jaringan sensor pribadi nirkabel berdaya rendah. RPL (Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks) digunakan sebagai protokol routing.


Beras. 3. 6LoWPAN Protocol Stack untuk IoT

IEEE 802.15.4 (standards.ieee.org) adalah standar yang menjelaskan lapisan fisik dan tautan IEEE 802.15.4 PHY dari model jaringan OSI. Lapisan tautan data terdiri dari sublapisan MAC IEEE 802.15.4 MAC (Kontrol Akses Media) dan sublapisan kontrol tautan logis LLC (Kontrol Tautan Logis). Berdasarkan standar IEEE 802.15.4, beberapa teknologi telah dibangun, misalnya seperti ZigBee IP, Thread, 6LoWPAN.

6tumpukan protokol LoWPAN. Inti dari pengoperasian jaringan komputer objek fisik di IoT berdasarkan tumpukan protokol 6LoWPAN adalah sebagai berikut. Misalnya, data dari sensor diumpankan ke input mikrokontroler (MC). MC memproses data yang berasal dari sensor berdasarkan program aplikasi (End Nodes Applications), yang dibuat oleh pengembang jaringan berdasarkan API dari OS khusus mikrokontroler.

Untuk mentransfer data yang diproses ke jaringan, Aplikasi End Nodes mengakses protokol lapisan aplikasi (Aplikasi - protokol IoT) dari tumpukan protokol OS mikrokontroler dan mentransmisikan data melalui tumpukan ke lapisan fisik sensor. Selanjutnya, data biner diumpankan ke input Border router (Edge routers). Untuk mentransfer data dari End Node melalui router Border ke server Web (aplikasi Web) menggunakan protokol aplikasi CoAP, perlu untuk menegosiasikan jaringan di lapisan aplikasi tumpukan protokol CoAP-ke-HTTP, untuk ini server proxy adalah digunakan.

Tumpukan protokol 6LoWPAN memungkinkan perangkat cerdas dan berdaya rendah untuk terhubung ke Internet dengan router daripada gateway IP khusus. Karena jaringan berkecepatan rendah dengan tumpukan protokol 6LoWPAN untuk perangkat penyandang disabilitas bukanlah jaringan transit untuk lalu lintas jaringan IP Internet tradisional, jaringan tersebut adalah jaringan akhir di Internet of Things (IoT) dan terhubung ke Internet melalui router Border atau router Edge . Edge router memastikan interaksi jaringan 6LoWPAN dengan jaringan IPv6 dengan mengonversi header IPv6 dan memecah pesan di lapisan adaptasi tumpukan protokol (Adaption of 6LoWPAN).

Z-Wave (z-wave.me)- salah satu teknologi jaringan nirkabel Internet of Things (IoT) yang populer (standar: Z-Wave dan Z-Wave Plus). Jaringan Z-Wave (Gbr. 1) dengan topologi mesh (mesh - network) dan konsumsi daya yang rendah, dirancang untuk organisasi Smart Home. Protokol jaringan Z-Wave dari tumpukan protokol komunikasi Z-Wave diimplementasikan oleh Sigma Designs dalam kode tertutup dan dipatenkan. Lapisan bawah MAC dan PHY termasuk dalam standar ITU-T G.9959.

Z-Wave memiliki berbagai perangkat yang kompatibel (sensor dan aktuator) untuk membuat jaringan Smart Home. Jaringan rumah Z-Wave dapat dikontrol dari jarak jauh menggunakan remote control melalui Home Controller, jaringan dapat dikontrol dari PC dan Internet melalui smartphone. Jaringan Z-Wave terhubung ke Internet melalui gateway khusus "Z-Wave for IP" IP gateway.

ZigBee (zigbee.org) adalah salah satu teknologi paling umum untuk membangun jaringan nirkabel Internet of Things (IoT) (standar terbuka ZigBee). Jaringan ZigBee dengan topologi mesh (mesh) memiliki tumpukan protokol komunikasi IEEE 802.15.4/Zigbee sendiri, yang tidak mendukung protokol internet IP. Jaringan komputasi objek berdasarkan tumpukan ZigBee, untuk interaksi dengan perangkat eksternal yang terletak di jaringan IP, terhubung ke Internet melalui gateway IP Gateway ZigBee khusus. Standar ZigBee IPv6 baru kini telah dibuat.

Jaringan berdasarkan standar Zigbee IPv6 baru dapat dihubungkan ke jaringan IP melalui router daripada gateway khusus. Gateway ZigBee gateway mengemas ulang data dari satu format ke format lainnya dan menyediakan interkoneksi antar jaringan berdasarkan teknologi MQTT/ZigBee - HTTP/TCP/IP yang heterogen. Teknologi ZigBee digunakan sebagai standar untuk secara otomatis mengumpulkan pembacaan meteran listrik pelanggan dan mengirimkannya ke server operator telekomunikasi (situs mandiri) atau ke Internet of Things (IoT) Habs Cloud.

Wi-Fi (www.wi-fi.org) adalah seperangkat standar komunikasi nirkabel IEEE 802.11 yang dapat digunakan untuk membangun jaringan area lokal nirkabel (WLAN) berdasarkan tumpukan TCP/IP. Tumpukan protokol IEEE 802.11 terdiri dari lapisan fisik PHY dan lapisan tautan data dengan kontrol akses media MAC dan sublapisan transfer data logis LLC. Protokol IEEE 802.11 (WiFi) milik lapisan antarmuka jaringan di tumpukan TCP/IP.

Jaringan area lokal nirkabel objek WiFi terhubung ke Internet menggunakan router (Gbr. 1). Perlu dicatat bahwa untuk membangun jaringan komputer nirkabel lokal subjek, Wi-Fi Alliance telah menciptakan spesifikasi IEEE 802.11s baru, yang menyediakan teknologi untuk membangun jaringan mesh. Selain itu, standar Wi-Fi HaLow baru (spesifikasi IEEE 802.11ah) dengan konsumsi daya rendah telah dibuat untuk Internet of Things (IoT).

BLE 4.2 (bluetooth.com) adalah versi baru dari standar Bluetooth hemat energi (Bluetooth LE), yang dirancang untuk membangun jaringan nirkabel seperti Smart Home. Standar Bluetooth Mesh yang baru akan diterapkan pada akhir 2016. Tumpukan protokol komunikasi BLE 4.2 mendukung IPv6 melalui BLUETOOTH(R) Low Energy atau protokol jaringan 6LoWPAN, protokol lapisan transport (UDP, TCP) dan aplikasi (COAP dan MQTT).

Versi BLE 4.2 menyediakan konsumsi daya minimum peralatan dan output dalam jaringan IP. Lapisan bawah MAC dan PHY dari Bluetooth LE Stack adalah Bluetooth LE Link Layer dan Bluetooth LE Physical. Untuk memastikan interoperabilitas jaringan (BLE 4.2 dan Internet) di tingkat jaringan (6LoWPAN dengan IPv6) dan lapisan aplikasi dari tumpukan protokol (CoAP dengan HTTP), jaringan BLE 4.2 dapat dihubungkan ke Internet (Gbr. 1) melalui Perbatasan router dan CoAP-to -HTTP Proxy masing-masing.

Protokol Lapisan Aplikasi Internet of Things (IoT)

Untuk mentransfer data di Internet of Things (IoT), banyak protokol tingkat aplikasi yang digunakan, yang paling umum di antaranya adalah: DDS, MQTT, XMPP, AMQP, JMS, CoAP, REST/HTTP. DDS adalah layanan distribusi data untuk sistem waktu nyata dan merupakan standar OMG untuk middleware. DDS adalah teknologi yang mendasari penerapan IoT berdasarkan model komunikasi pesan DCPS tanpa perantara perantara (server).

MQTT, XMPP, AMQP, JMS adalah protokol perpesanan yang didasarkan pada broker publish/subscribe. Pialang (server) dapat digunakan di platform cloud atau di server lokal. Program klien harus diinstal pada aplikasi perangkat pintar.

CoAP (Constrained Application Protocol) adalah protokol transfer data IoT terbatas yang mirip dengan HTTP, tetapi disesuaikan untuk bekerja dengan perangkat pintar berperforma rendah. CoAP didasarkan pada gaya arsitektur REST. Server diakses melalui URL aplikasi perangkat pintar. Program klien menggunakan metode seperti GET, PUT, POST, dan DELETE untuk mengakses sumber daya.

REST/HTTP - terdiri dari dua teknologi REST dan HTTP. REST adalah gaya arsitektur perangkat lunak untuk sistem terdistribusi. REST menjelaskan prinsip-prinsip interaksi antara aplikasi perangkat pintar dan REST API (layanan Web). Melalui REST API, aplikasi berkomunikasi satu sama lain menggunakan empat metode HTTP: GET, POST, PUT, DELETE. HTTP, Hypertext Transfer Protocol, adalah protokol lapisan aplikasi untuk transfer data. HTTP digunakan untuk komunikasi Device-to-User. REST/HTTP didasarkan pada model komunikasi pesan req/res.

Untuk akses dari jaringan objek fisik yang tidak mendukung protokol IP ke jaringan IP dan sebaliknya, hub atau gateway, atau platform IoT digunakan yang menyediakan negosiasi protokol pada berbagai tingkat tumpukan protokol komunikasi. Untuk akses dari jaringan entitas fisik yang mendukung protokol IP ke jaringan IP dan sebaliknya, proxy digunakan untuk menegosiasikan protokol lapisan aplikasi (misalnya, untuk menegosiasikan protokol CoAP dan HTTP).

Platform IoT - perangkat lunak yang dirancang untuk menghubungkan Internet hal-hal (sensor, pengontrol, dan perangkat lain) ke cloud dan akses jarak jauh ke sana.

Merupakan tingkat menengah antara tingkat perangkat keras (tingkat sensor) dan tingkat aplikasi.

2. Sejarah penciptaan dan perkembangan

Sejak munculnya istilah "Internet of Things", jaringan yang terdiri dari sejumlah besar perangkat yang berkomunikasi satu sama lain telah berkembang pesat. Akibatnya, IoT (Internet of Things) menjadi salah satu teknologi utama dalam masyarakat modern. Dalam hal aspek teknologi dan teknis pengembangan IoT, saat ini ada pemisahan yang jelas antara platform perangkat keras dan perangkat lunak untuk menghubungkan perangkat, dengan sebagian besar vendor menawarkan platform perangkat lunak IoT.

Platform IoT menyediakan integrasi perangkat keras yang berbeda tanpa batas menggunakan protokol komunikasi, menggunakan berbagai jenis topologi (koneksi langsung atau gateway) dan menggunakan SDK bila diperlukan, dll.

Dengan menggunakan antarmuka integrasi tepi utara yang disediakan oleh platform, Anda juga dapat mentransfer data IoT yang dikumpulkan ke analisis data dan sistem penyimpanan tertentu, serta mentransfer data ke atau di antara perangkat yang terhubung (konfigurasi, notifikasi) atau di antara perangkat tersebut (kontrol, peristiwa) menggunakan berbagai tampilan aplikasi kustom.

Platform perangkat lunak IoT yang paling populer adalah: Microsoft Azure IoT, Amazon Web Services (AWS) IoT, Google Cloud, ThingWorx IoT, IBM Watson, Artik by Samsung Electronics, Cisco IoT Cloud Connect, Salesforce IoT Cloud dan banyak lagi.

3. Spesifikasi

Kriteria untuk membedakan platform perangkat lunak IoT satu sama lain adalah:

    skalabilitas - jumlah perangkat akhir yang dapat terhubung ke platform, termasuk penyeimbangan beban server yang efisien;

    kemudahan penggunaan - fleksibilitas integrasi API dan kemudahan manajemen kode sumber;

    opsi penyebaran - cloud publik atau pribadi;

    keamanan - perlindungan data melalui enkripsi, kontrol akses pengguna, dll.

    database - opsi untuk menyimpan data yang diterima dari perangkat, keberadaan database cloud hybrid, dll.

Di antara protokol yang digunakan oleh platform IoT, yang paling populer adalah MQTT, CoAP, HTTP/HTTPS, AMQP, XMPP, DDS.

Sebagian besar papan perangkat lunak IoT modern mendukung analitik waktu nyata - agregasi aliran, pemfilteran, dll. (misalnya, Storm, Samza), operasi batch pada kumpulan data yang terakumulasi (misalnya, Hadoop, Spark) dan analitik data interaktif - beberapa eksplorasi analisis sebagai streaming , dan data batch (Spark MLLIB, dll.). Ada juga metode analitik prediktif berdasarkan berbagai metode statistik dan pembelajaran mesin.

4. Kasus aplikasi

Platform IoT digunakan oleh vendor dan produsen perangkat pintar untuk melengkapi produk mereka dengan kendali jarak jauh, pemantauan waktu nyata, peringatan dan pemberitahuan, dan integrasi dengan smartphone dan perangkat lain.

Selain itu, area penerapan platform IoT yang luas adalah optimalisasi pekerjaan perusahaan di sektor industri (yang disebut IIoT) melalui pemeliharaan peralatan yang cerdas, mengumpulkan data dari sensor dan menganalisisnya secara real time. Selain itu, platform IoT digunakan untuk membuat sistem kota pintar untuk menyediakan berbagai layanan kepada perusahaan swasta dan publik, pelanggan akhir.

Di antara layanan tersebut, seseorang dapat mencatat penyediaan keamanan di jalan-jalan kota dan di gedung-gedung, pemantauan situasi lingkungan, pemantauan jaringan yang cerdas, dll.

Sekarang banyak orang berbicara tentang Internet, tetapi tidak semua orang mengerti apa itu.

Menurut Wikipedia, ini adalah konsep jaringan komputer dari objek fisik ("sesuatu") yang dilengkapi dengan teknologi bawaan untuk berinteraksi satu sama lain atau dengan lingkungan eksternal, dengan mempertimbangkan organisasi jaringan seperti itu sebagai fenomena yang dapat membangun kembali ekonomi. dan proses sosial, tidak termasuk tindakan dan operasi membutuhkan campur tangan manusia.

Secara sederhana, Internet of Things adalah sejenis jaringan di mana berbagai hal digabungkan. Dan dengan hal-hal, maksud saya apa saja: mobil, besi, furnitur, sandal. Semua ini akan dapat "berkomunikasi" satu sama lain tanpa campur tangan manusia menggunakan data yang dikirimkan.

Munculnya sistem seperti itu diharapkan, karena kemalasan adalah mesin kemajuan. Tidak perlu pergi ke pembuat kopi di pagi hari untuk membuat kopi. Dia sudah tahu kapan Anda biasanya bangun, dan saat ini dia akan membuat kopi aromatik sendiri. Besar? Mungkin, tapi seberapa realistis dan kapan itu akan muncul?

Bagaimana itu bekerja

picjumbo.com

Kami berada di awal perjalanan, dan masih terlalu dini untuk berbicara tentang Internet of things. Ambil contoh pembuat kopi, yang saya tulis di atas. Sekarang seseorang harus secara mandiri memasuki waktu kebangkitannya, sehingga dia memasak kopi untuknya di pagi hari. Namun apa jadinya jika saat itu seseorang sedang tidak ada di rumah atau ingin minum teh? Ya, semuanya sama, karena dia tidak mengubah program dan sepotong besi yang tidak berjiwa menyeduh kopinya lagi. Skenario seperti itu menarik, tetapi ini lebih merupakan otomatisasi proses daripada Internet of things.

Selalu ada orang yang memimpin, dia adalah pusatnya. Ada semakin banyak gadget pintar setiap tahun, tetapi mereka tidak berfungsi tanpa perintah manusia. Pembuat kopi yang malang ini harus terus memantau, mengubah program, yang tidak nyaman.

Bagaimana seharusnya bekerja?


picjumbo.com

Internet of Things menyiratkan bahwa seseorang mendefinisikan tujuan, dan tidak menetapkan program untuk mencapai tujuan ini. Lebih baik lagi jika sistem itu sendiri menganalisis data dan mengantisipasi keinginan seseorang.

Anda pulang kerja, lelah dan lapar. Pada saat ini, mobil telah memberi tahu rumah bahwa itu akan membawa Anda dalam setengah jam: mereka berkata, bersiap-siap. Lampu menyala, termostat mengatur suhu yang nyaman, dan makan malam dimasak di oven. Kami pergi ke rumah - TV dihidupkan dengan rekaman permainan tim favorit Anda, makan malam sudah siap, selamat datang di rumah.

Berikut adalah fitur utama dari Internet of Things:

  • Ini adalah iringan konstan dari aktivitas manusia sehari-hari.
  • Semuanya terjadi secara transparan, tidak mencolok, dengan fokus pada hasil.
  • Orang tersebut menentukan apa yang harus terjadi, bukan bagaimana melakukannya.

Katakanlah fantasi? Tidak, ini adalah waktu dekat, tetapi untuk mencapai hasil seperti itu, masih banyak yang harus dilakukan.

Bagaimana mencapainya?


picjumbo.com

1. Pusat tunggal

Adalah logis bahwa di tengah semua hal ini seharusnya bukan seseorang, tetapi semacam perangkat yang akan mengirimkan program untuk mencapai tujuan. Ini akan memantau perangkat dan tugas lain, dan mengumpulkan data. Perangkat semacam itu harus ada di setiap rumah, kantor, dan tempat lain. Mereka akan disatukan oleh satu jaringan di mana mereka akan bertukar data dan membantu seseorang di mana saja.

Kita sudah bisa melihat awal dari pusat semacam itu. Amazon Echo, Google Home, dan Apple tampaknya juga sedang mengerjakan sesuatu yang serupa. Sistem seperti itu sekarang sudah dapat berfungsi sebagai pusat rumah pintar, meskipun kemampuannya masih terbatas.

2. Standar seragam

Ini mungkin akan menjadi hambatan utama dalam perjalanan ke Internet global. Untuk operasi sistem skala besar, diperlukan satu bahasa. Apple, Google, Microsoft saat ini sedang mengerjakan ekosistem mereka. Tetapi mereka semua bergerak secara terpisah, ke arah yang berbeda, yang berarti bahwa kita akan mendapatkan sistem lokal yang sulit untuk disatukan bahkan di tingkat kota.

Mungkin salah satu sistem akan menjadi standar, atau setiap jaringan akan tetap lokal dan tidak tumbuh menjadi sesuatu yang global.

3. Keamanan

Secara alami, ketika mengembangkan sistem seperti itu, perlu untuk menjaga perlindungan data. Jika jaringan diretas oleh peretas, dia akan tahu tentang Anda semuanya. Hal-hal cerdas akan menjual Anda kepada penyerang dengan jeroan ayam itik, jadi enkripsi data layak untuk dikerjakan dengan serius. Tentu saja, mereka sudah mengerjakan ini, tetapi skandal pop-up secara berkala menunjukkan bahwa keamanan yang sempurna masih jauh.

Apa yang menanti kita dalam waktu dekat


Mitch Nielsen/unsplash.com

Dalam waktu dekat, rumah pintar sedang menunggu kita, yang akan membuka pintu bagi pemilik ketika mereka mendekat, menjaga iklim mikro yang nyaman, mengisi kembali lemari es sendiri dan memesan obat-obatan yang diperlukan jika seseorang jatuh sakit. Dan sebelum itu, rumah akan menerima indikator dari gelang pintar dan mengirimkannya ke dokter. Kendaraan tak berawak akan melaju di jalan, dan tidak akan ada lagi kemacetan lalu lintas di jalan itu sendiri. Internet of Things akan memungkinkan pengembangan sistem kontrol lalu lintas yang lebih maju yang dapat mencegah kemacetan dan kemacetan lalu lintas.

Sudah, banyak gadget bekerja bersama dengan berbagai sistem, tetapi dalam 5-10 tahun ke depan kita akan melihat ledakan nyata dalam perkembangan Internet of things. Namun di masa depan, sebuah skenario mungkin terjadi, seperti dalam kartun WALL-E, di mana umat manusia telah berubah menjadi pria gemuk tak berdaya yang dilayani oleh robot. Perspektif begitu-begitu. Bagaimana menurutmu?

Dukungan out-of-the-box untuk lebih dari 100 protokol komunikasi melalui driver sisi server berkinerja tinggi atau agen sisi perangkat. Menjalankan platform pada gateway IoT, PLC berbasis Linux, panel sentuh, dan PC industri memungkinkan Anda mengakses data dari perangkat yang beragam.

Model data terpadu, dukungan untuk skalabilitas dan ketersediaan tinggi, pendekatan keamanan yang komprehensif, protokol terbuka, dan teknologi platform tingkat perusahaan lainnya. Desain modular memungkinkan platform untuk digunakan baik di instalasi lokal kecil maupun di lingkungan cloud berkinerja tinggi.

Pustaka API back-end memungkinkan aplikasi pihak ketiga untuk mengambil kendali penuh atas platform yang diinstal dan data perangkat, dan layanan web memungkinkan hal ini bahkan tanpa menyematkan pustaka perangkat lunak dalam aplikasi Anda. Dan, tentu saja, semua operasi eksternal juga dikendalikan oleh model keamanan platform.

Pendekatan terpadu untuk menyimpan peristiwa IoT, nilai historis, data pengayaan, dan konfigurasi aplikasi. Pilihan teknologi penyimpanan antara database relasional, NoSQL, grafik, cincin, file, dan nilai kunci menyediakan struktur data yang optimal dan kinerja tertinggi.

Kami mampu melayani armada perangkat bernilai jutaan dolar. Fitur manajemen termasuk penemuan dan konfigurasi otomatis, manajemen perangkat offline, operasi grup dan batch, penanganan acara yang fleksibel, pemberitahuan komprehensif, penjadwal tugas, pembaruan terpusat, replikasi pengaturan, dan banyak lagi.

Alat analitik canggih yang digerakkan oleh AI adalah bagian penting dari AggreGate. Model objek dan proses, bahasa khusus domain, proses bisnis visual, dan algoritme pembelajaran mesin semuanya menambah nilai pada data dan menyederhanakan pengambilan keputusan.

Editor visual memungkinkan Anda membuat dasbor interaktif atau antarmuka grafis kompleks dalam hitungan menit dengan gambar vektor dinamis, peta berlapis, grafik topologi, bagan statistik, aliran video, bidang input dan kontrol - semuanya disatukan tanpa satu baris kode pun.

Terkadang kemampuan pengembangan visual yang ada tidak cukup untuk menyelesaikan masalah yang kompleks. Ekstensi berkemampuan skrip, API, dan SDK membantu dalam kasus ini, memungkinkan Anda mengembangkan dan menambahkan driver perangkat baru atau modul pemrosesan informasi, komponen antarmuka pengguna, dan bahkan aplikasi web lengkap ke platform.