Lean IoT протокол Како работи MQTT; Комуникација; Електроникат

08 декември 2017 година, 13:53 часот | Од Доминик Обермаер

протокол

Посниот IoT протокол MQTT игра централна улога во вмрежувањето на IoT уредите. Стотици илјади уреди можат да бидат мрежни со едноставни основни принципи.

Вмрежувањето на стотици, илјадници или дури стотици илјади уреди е централен предизвик за многу проекти на Интернет на нештата. Со ова скалирање, конвенционалните архитектури на софтвер клиент-сервер и протоколи за комуникација од страната на серверот често ги достигнуваат своите граници. Од друга страна, од страна на клиентот, честопати се очекува слаб квалитет на врска, особено кога податоците се пренесуваат преку мобилните мрежи.

Стандардизираниот и отворен IoT протокол MQTT во меѓувреме се разви во еден од најпопуларните стандарди за мрежни уреди на Интернет на нештата, бидејќи протоколот дава одговори на теми како што се скалирање, сигурен пренос на податоци преку несигурни канали за комуникација и стандардизирани безбедносни мерки. MQTT е таканаречен протокол за пораки, така што нуди комуникација насочена кон пораки. Поради својата виткост и едноставност, се користи во многу проекти во кои другите протоколи, како што е OPC UA, се премногу тешки, нудат премногу непотребни карактеристики или се премногу сложени за специфичната апликација.

Еднаш комерцијален

MQTT е развиен од IBM и Arcom во 1999 година за поврзување на нафтоводи преку сателитски врски. Целта беше да се создаде протокол што е можно поефикасен за ширина на опсег и заштеда на батерија. Самиот протокол беше комерцијален со години и се користеше во многу сценарија на СКАДА. Во 2010 година, IBM ја објави спецификацијата MQTT 3.1 без лиценца, што резултираше со многу комерцијален и бесплатен софтверски производ и за серверот и за страната на клиентот. Во 2013 година започна формалното стандардизирање на MQTT - меѓу компании како IBM, Cisco, Software AG и dc-Square. MQTT сега е ISO стандард (ISO/IEC 20922: 2016) и OASIS стандард и затоа е отворено и слободно достапен.

Причините за популарноста на MQTT како протокол за комуникација за денешните предизвици на Интернет на нештата лежат во бројни својства на протоколот:

  • Едноставност на протоколот
  • Ефикасност на ширина на опсег
  • Приспособливост до милиони мрежни уреди
  • Протоколот е стандардизиран и 100% отворен
  • Комуникацијата е водена од настани
  • MQTT е агностички податоци и бинарен

Поради своите својства, MQTT се користи во широк спектар на апликации во многу индустрии ширум светот: од поврзани автомобили до воени апликации, вмрежување на индустриски уреди, за контрола
од беспилотни летала до едноставна размена на податоци од мобилни уреди и компјутери. Повеќето од случаите на употреба имаат заедничко дека се користи Интернет-врска (претежно преку мобилна мрежа) и ниските латентни се основни дури и со низок ширина на опсег.

MQTT не опишува никакви податоци семантички (како што е OPC UA) и е чист протокол за транспорт на податоци. Го следи принципот на УНИКС „направи една работа и стори го тоа добро“ и затоа може да се користи исклучително флексибилно, бидејќи „само“ го дефинира транспортниот слој на апликацијата. Затоа се користи поретко во типични апликации од индустријата 4.0, бидејќи тука честопати се бара семантички слој и често нема комуникација преку Интернет.

Слика 1. Во моделот на слој OSI, MQTT се наоѓа на ниво на апликација. Во слојот 4, тој апсолутно бара TCP бидејќи работи ориентиран кон поврзување.