Speaker A
Ми з вами більш-менш докладно розглянули технологію Zigbee, як приклад технології, яка широко використовується для персональних мереж в інтернеті речей.
Лекція про стандарти зв'язку в IoT: порівняння протоколів Z-Wave, Zigbee та Bluetooth Low Energy, їх характеристики та застосування.
Key Takeaways
- Z-Wave є відкритим стандартом з низьким енергоспоживанням і оптимальним для простих команд управління в розумному домі.
- Zigbee популярніший за Z-Wave, але обидва стандарти мають свої переваги і недоліки в частотних діапазонах і топології.
- Bluetooth Low Energy підходить для точкових комунікацій з високою швидкістю передачі і низьким енергоспоживанням.
- Коміркова топологія Z-Wave забезпечує самоорганізацію мережі з маршрутизацією, але вимагає активних маршрутизаторів.
- Вибір протоколу залежить від вимог до швидкості, енергоспоживання, радіусу дії та типу мережі в IoT.
Summary
- Розглянуто технологію Z-Wave як відкритий стандарт для домашньої автоматизації з частотним діапазоном 600 МГц–1 ГГц.
- Порівняння Z-Wave з Zigbee за фізичним рівнем, популярністю, енергоспоживанням та радіусом дії.
- Описано топологію мережі Z-Wave з контролерами, маршрутизаторами та виконавчими механізмами, а також принцип source routing.
- Обговорено обмеження Z-Wave: низька швидкість передачі (10-40 кбіт/с), обмежений радіус дії, потреба в повторювачах.
- Зазначено, що Z-Wave сумісний між виробниками та має просту і дешеву реалізацію для побутових пристроїв.
- Порівняння стеків протоколів Z-Wave (ITU G.9959) та Zigbee (IEEE 802.15.4).
- Введено Bluetooth Low Energy як енергоефективну технологію для ближнього зв’язку з швидкістю до 1 Мбіт/с.
- Пояснено, що Bluetooth LE орієнтований на топологію точка-точка і має значно нижче енергоспоживання порівняно з класичним Bluetooth.
- Описано особливості модуляції та чутливості приймача для Bluetooth LE.
- Підкреслено різницю між технологіями за призначенням та масштабом застосування в IoT.
Full Transcript — Download SRT & Markdown
Speaker A
Ну, давайте тепер коротко подивимось, які ще технології працюють на цьому рівні, в цьому масштабі.
Speaker A
Ну от ще одним протоколом для персональних мереж є власне протокол Z-Wave.
Speaker A
Так, відчиніть вікно і хоч трісни. Значить, Z-Wave — це відкритий стандарт, на відміну від Zigbee, який є приватним і потребує ліцензування.
Speaker A
Z-Wave — це відкритий бездротовий стандарт для домашньої автоматизації, для систем розумного дому. Також він використовує коміркові мережі в якості основи для своєї роботи. Заснований на специфікації ITU G.9959.
Speaker A
Тобто ось він визначає усі аспекти взаємодії пристроїв, що підтримують цей протокол, і забезпечує їх сумісність.
Speaker A
Технологія використовує малопотужні мініатюрні радіочастотні модулі, які вбудовуються у побутову електроніку, в системи освітлення, опалення, контролю доступу, розважальні системи, побутову техніку.
Speaker A
Якщо порівнювати його з Zigbee, то ми бачимо, що він працює на іншому стандарті фізичного та канального рівнів. Значить, ITU G.9959.
Speaker A
І якщо порівнювати популярність, то він не такий популярний, як Zigbee. І дехто навіть вважає, що цей стандарт занепадає, але поки що практика показує, що люди, які займаються розвитком цього стандарту і його підтримкою серед виробників обладнання, вони, в принципі,
Speaker A
не припиняють своїх спроб і будують плани щодо подальшого розвитку цієї технології. Дехто вважає, що вона навіть не поступається на рівні побутових пристроїв, хоча на нашому ринку вона менш представлена, ніж Zigbee. Значить, ми тут бачимо стек протоколу Z-Wave.
Speaker A
Значить, ще відмінністю від Zigbee, Wi-Fi та інших стандартів передачі, які призначені для більших потоків інформації, стандарт Z-Wave працює в діапазоні 600 МГц до 1 ГГц. Zigbee, ми говорили, що працює в двох діапазонах: менше гігагерц і 2,4 ГГц. Тут менше
Speaker A
гігагерц, оптимізований він відповідно для передачі більш простих керуючих команд, таких як увімкнути, вимкнути, змінити потужність, змінити гучність, яскравість і так далі. Вибір низького радіочастотного діапазону обумовлений невеликою кількістю потенційних джерел перешкод. На відміну від завантаженого діапазону 2,4 ГГц, в якому
Speaker A
багато працює побутових бездротових пристроїв: там Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, до речі, і доводиться, скажімо так, вживати спеціальних заходів, які зменшують можливі поміхи, можливі перешкоди від працюючих побутових пристроїв.
Speaker A
Іншими перевагами цього стандарту є невелике енергоспоживання, низька вартість виробництва і вбудовування модулів Z-Wave в різні побутові пристрої. Швидкість передачі даних мережі складає від 10 до 40 кбіт/с.
Speaker A
Використовується модуляція GFSK. Значить, це в нас частотна модуляція. Там, як ми говорили, використовується або фазова, або амплітудна модуляція. Тут в нас частотна модуляція, гаусівська модуляція. Тобто використовуються різні
Speaker A
частоти для того, щоб кодувати різні стани сигналу, там 1 і 0 умовно. І при цьому гаусівський згладжуючий фільтр використовується. Радіус дії приблизно 30 м в умовах прямої видимості.
Speaker A
Якщо в приміщеннях, то звісно, що радіус менший. Ну, в залежності від того, які в нас там стіни, яка їх форма, які види антен використовуються.
Speaker A
В мережі Z-Wave вузли поділяються на три типи: це контролери, це маршрутизатори і це виконавчі механізми.
Speaker A
Ну і, в принципі, в реальній мережі усі типи пристроїв можуть працювати в будь-якій комбінації. Z-Wave використовує коміркову топологію мережі з маршрутизацією повідомлень від джерела, так званий source routing. І ця топологія передбачає наявність одного контролера і певну кількість вторинних контролерів,
Speaker A
які управляють маршрутизацією та безпекою. Тобто, в принципі, топологія схожа на Zigbee: один координатор, декілька маршрутизаторів, багато кінцевих пристроїв. В принципі, кількість кінцевих пристроїв та маршрутизаторів може змінюватися і, в принципі, може змінюватися навіть до нуля.
Speaker A
Як ми говорили, коміркова топологія дає можливість приймати і передавати керуючі сигнали до інших пристроїв мережі, використовуючи при цьому сусідів, проміжні сусідні вузли, тобто самоорганізована мережа.
Speaker A
Маршрутизація залежить від зовнішніх факторів, таких як виникнення перешкод між сусідами. І сигнал може піти в цьому випадку через інші маршрути, через інші вузли, що знаходяться в радіусі дії.
Speaker A
Радіус дії, звісно, що більший, набагато більший, аніж дальність передачі одного вузла. Звісно, що чим більше в нас хопів, чим більше в нас ранг маршрутів, чим більше проміжних вузлів на шляху, тим більше буде затримка між командою управління і
Speaker A
результатом дії цієї команди. Щоб Z-Wave пристрої мали можливість маршрутизувати дані, що не є запитаними цим пристроєм, вони не можуть знаходитися у сплячому режимі. Тобто, якщо хочете ланцюжок, значить використовуємо маршрутизатори, які постійно на зв'язку.
Speaker A
Тобто пристрої з живленням через батарейки не можуть бути використані в якості пристроїв ретрансляції.
Speaker A
Мережа Z-Wave може включати до 232 пристроїв з можливістю розширення, якщо треба додати, наприклад, додаткові пристрої. Додаткові пристрої можуть бути додані в будь-який час, так само як і декілька керуючих контролерів.
Speaker A
В принципі, загалом технологія Z-Wave є досить простим та дешевим рішенням. Низька швидкість передачі даних виключає передачу зображень, звуку, високошвидкісних даних. Там, де вам в мережі треба об'єднати більше 30 пристроїв, то Z-Wave система може стати більш дорогим рішенням,
Speaker A
ніж кабельні системи або альтернативи. Внаслідок своїх конструктивних особливостей такі системи мають обмежені масштаби і радіус дії, як ми сказали, вимагають використання повторювачів.
Speaker A
В принципі, можливо робити комбіновані варіанти, коли у вас частина мережі працює на бездротовому з'єднанні з Zigbee, частина через кабельні з'єднання.
Speaker A
У світі сотні зараз виробників пропонують товари з Z-Wave чипами або модулями. Всі ці продукти є сумісними між собою. Це важливий момент. Значить, ми можемо також порівняти стек протоколів Z-Wave з іншими технологіями.
Speaker A
Не всі з цих технологій ми ще розглядали. От якщо Zigbee подивитися, да, він базується на 802.15.4, як ми говорили, а Z-Wave повністю охоплює, використовуючи ось той стандарт, той стандарт, що ми говорили, G.9959.
Speaker A
Ну і ще характеристики, деякі характеристики технології Z-Wave. Ми тут бачимо частотний діапазон. В принципі, більшість випадків це 868 або 908 МГц. Також можлива робота на 2,4 ГГц.
Speaker A
Більшість працює ось в цьому діапазоні. Бітова швидкість відповідно до 40 кбіт/с на цьому частотному діапазоні, до 200 кбіт/с на 2,4 ГГц. Тип модуляції BPSK, чутливість приймача, потужність передавача, розмір пакету даних. Адресація. От адреса вузла 8 бітів, значить, відповідно до 256,
Speaker A
в принципі, максимум може бути вузлів. Ну і типові вимоги до реалізації стеку протоколів. От ми бачимо до 64 КБ постійної пам'яті для прошивки, для реалізації всього стеку протоколів на контролері пристрою.
Speaker A
Так. Ну добре. Значить давайте далі. Значить, Bluetooth Low Energy.
Speaker A
Bluetooth Low Energy — це технологія, яка є підмножиною технології Bluetooth четвертої версії, четвертої або п'ятої.
Speaker A
Розроблено для бездротового зв'язку для ближніх комунікацій групою Bluetooth Special Interest Group. На відміну від попередніх версій Bluetooth 2.1, стандарт Bluetooth LE з самого початку був орієнтований на застосування в системах збору даних, моніторингу з автономним живленням.
Speaker A
Bluetooth LE споживає приблизно від 10 до 20 разів менше енергії, аніж звичайні Bluetooth пристрої, а при цьому здатний передавати дані в 50 разів швидше, аніж перші Bluetooth рішення. На відміну від інших технологій сенсорних мереж, таких як Zigbee та Z-Wave, які
Speaker A
орієнтовані на розгалужені, розподілені мережі з численними передачами даних між вузлами мережі, стандарт для вузлової розраховано на топології типу точка-точка і зі...
Speaker A
модуляції в межах від 0,45 до 0,55. Це дозволяє зменшити пікове споживання енергії. Швидкість передачі на фізичному рівні складає 1 Мбіт наскунду.
Speaker A
В стандарті BLE чутливість приймача визначена як рівень сигналу на приймачі, при якому частота бітових помилок Bterrorate досягає рівня 10 в мітрей степені, тобто одна помилка на 1000 спроб. Ну, при цьому чутливість приймача має складати -70 дБ на мілівт
Speaker A
або краще. застосовується технологія адаптивної скачкоподібної скачкоподібного переналаштування частоти. Ця технологія дозволяє пристроям швидко міняти робочу частоту в широкому діапазоні ее робочих частот. І це дозволяє знизити інтерференцію, а також зменшити або повністю позбутися переповнення в робочому частотному діапазоні. Тобто, якщо там конфлікт,
Speaker A
значить пере перестрибує пристрій на іншу частоту. Наряду з широкомовним режимом BLE пропонує спосіб передачі даних, який орієнтований на встановлення між окремими пристроями з'єднання.
Speaker A
Як і класичний стек протоколів Bluetooth, стек BLS складається з двох основних частин. Це контролер і вузол мережі.
Speaker A
Так, ось у нас тут є характеристики V та Bluetooth. Можна їх тут порівняти. Значить, частота однакова використовується, бітова швидкість. Ну, тут в залежності від версії, да? Тобто, якщо перші версії, то вони поступаються бітовій швидкості VLE. Ну, друга і третя
Speaker A
версія, вони більш продуктивні з точки зору пропускної здатності. Тип модуляції сигналу, метод розширення спектру, чутливість приймача, розмір пакету даних, адресація, вимоги до реалізації стеку протоколів.
Speaker A
Тобто ці вимоги, вони означають, які саме контролери ми можемо використати для того, щоб зробити пристрій сумісний з цією технологією, да? Значить, е-е, так. Ну, у нас тут, е-е, є ось ця картинка. Значить, що ми бачимо? Тут у нас структура мку
Speaker A
протоколів Bluetooth логиначи. Ми тут бачимо дві основні частини. Це в нас внизу контролер знаходиться, так? А зверху вузол мережі.
Speaker A
Контролер охоплює фізичний, канальний рівень, часто реалізується у вигляді системи на кристалі, на контролері з інтегрованим бездротовим трансілером.
Speaker A
Частина стеку, яка відповідає за вузол мережі, реалізується програмно на мікроконтролері застосувань і включає в себе функціональність верхніх рівнів, а саме протокол адаптації L2 CAP, Logical Link Control Adaptation Protocol, протокол атрибутів АТ, атрибт протокол протокол атрибутів профілів пристроїв. GT
Speaker A
і Gup профіль пристрою. Так, значить ее протокол забезпечення безпеки SP. Ну і взаємодія між верхньою та нижньою частинами стека здійснюється Fer Interface Hond Cost Controller Interface HCI.
Speaker A
Додаткова функціональність прикладного рівня може бути реалізована поверхою рівня вузла мережі. Тобто тут наверху можуть бути ще додаткові прикладні рівні. Незважаючи на те, що деякі функції контролера BL запозичені у класичного блюuтузу, вони не є сумісними між собою. Тобто пристрій, який
Speaker A
підтримує лише BLE, а це так званий однорежимний пристрій single mode device, він не може взаємодіяти з пристроєм, який підтримує лише Bluetooth версії 2 або три. Для здійснення взаємодії між ними має бути хоча б один пристрій, який підтримує обидва стеки
Speaker A
протоколів, тобто є дворежимним пристроєм. Ну, до речі, сьогодні всі Bluetooth нових версій, вони, як правило багаторежимні.
Speaker A
однорежимні пристрої, вони з одного боку мають мінімальне енергосбу споживання, так? І в принципі такими роблять, як правило, ее кінцеві виконавчі пристрої. Ну, а дворежимні, е, пристрої, вони більш складні, передбачають можливість періодичного отримання енергії, розташовуються на різних мобільних гаджетах, тобто от мобільні телефони з
Speaker A
підтримкою блюuту, от вони вони багато режиму, а вони можуть функцівати функціонувати як в, так і як Bluetooth. Звичайний Bluetooth.
Speaker A
Звісно, що ее коли зявля з'явилася технологія BL, то вона стала по поступово охоплювати певні ее сегменти ринку, на яких був застосований звичайний Bluetooth. Е-е, завдяки застосуванню БЛЕ, саме БЛЕ, е, вдалося в цих сегментах подовжити термін служби пристроїв за рахунок більш ефективного
Speaker A
використання енергоспоживанням. Ну і тут іде, скажімо так, ринок в двох напрямах розвивається. З одного боку, однорежимні пристрої виготовляються в якості наприклад бездротових інтерфейсів датчиків з батарейним живленням.
Speaker A
От використовується у складі інших пристроїв, там в годинниках, в шагомірах пульсомірах тонометрах термометрах та інших пристроях.
Speaker A
Ну а в мобільних телефонах там багаторежимні пристрої. В складі мобільних пристроїв BE може бути використане для управління домашньою автоматикою, пристроями освітлення, охорони. Ну, як мінімум, в межах одного приміщення.
Speaker A
Для управління пристроями в межах усього будинку можливо використання БЛЕ в якості шлюзу між керуючим пристроєм та мережею домашньої автоматики.
Speaker A
Ее низьке енергоспоживання і більш стійка робота в умовах великої кількості аналогічних пристроїв у низці випадків дозволяє розглядати БЛЕ як альтернативу пристроями NFC. До речі, е-е, ну, зокрема, RФ відмітки можна заміняти.
Speaker A
Так так так. Ну, е, хоча більш цікавим варіантом є використання BLE сумісно з NFC. В цьому випадку БЛЕ забезпечують більший радіус всікої роботи, більшу кількість сумісно працюючих пристроїв, а NFC слугують для встановлення логічного з'єднання між парою вузлів, забезпечуючи високий
Speaker A
рівень безпеки за рахунок меншої меншого радіусу дії. Тобто менший радіус тут як перевага виступає.
Speaker A
Так значить далі далі давайте ще розглянемо, ее наступну технологію. Slow Pen так. Slow Pen. Значить, на відміну від ее технології, що ми розглянули, е-е ця технологія передбачає використання IP мереж. Це важлива її відмінність. Ми говорили, що в принципі усі технології
Speaker A
зв'язку і передачі даних в персональних мережах можна розділити на не IP мережі і IP мережі. Так ось, Open якраз передбачає використання протоколу IP.
Speaker A
Власне назва IP6 це в нас літера, це цифра 66, да? А далі іде Low power wireless personal area network. Тобто low - це значить низько енергетично, да? Тобто low power.
Speaker A
Ну, значить, для низькоенергетичних пристроїв. Це стандарт, який забезпечує взаємодію малих бездротових мереж е-е з одного боку і з IP мережами по протоколу IP6 з іншого боку.
Speaker A
В цьому застосовується якраз низьке енергоспоживання для взаємодії. Стандарт розроблений групою IETF, описаний в RFC 494 і 4919. Ну, там декілька є документів, які описують цей стандарт. в основному використовується для організації мереж датчиків і автоматизації жилого та офісного приміщення з можливістю керування через
Speaker A
інтернет. Коли вам треба вийти в інтернет, то один з варіантів - це застосувати ось ці мережі.
Speaker A
Е-е, в принципі, можна на базі цієї технології також побудувати повністю готову мережу. Тобто не з іх з'єднувати з інтернетом через six lowpen, а повністю зробити все на six low pen. Ее передача усьому стандарті, е, передбачає використання сувгігарцового діапазону і
Speaker A
забезпечує швидкість передачі від 50 до 200 кбіт/ску на відстань до 800 м. Значить, архітектура мереж дещо ее відрізняється від традиційних архітектур IP мереж.
Speaker A
внаслідок того, що необхідні спеціалізовані пристрої, спеціалізоване комутаційне обладнання спеціалізовані маршрутизатори медіаконвертори. Ее з іншого боку, ця архітектура відрізняється від типових архітектур бездротових сенсорних мереж.
Speaker A
Якщо порівнювати, то вона більше схожа на архітектуру Wi-Fi мереж, хоча там також там є низка відмінностей.
Speaker A
Ну, перш за все, ми сказали, що мережі open є під мережами IPV6 мереж, тобто вони можуть взаємодіяти з іншими мережами та вузлами IP мережі, хоча не є транзитними для його для їх мережевого трафіка. Тобто ось вони можуть бути лише
Speaker A
оттут на периферії знаходитися. Значить, мережі open складаються з вузлів, які можуть виконувати роль маршрутизаторів.
Speaker A
Так, у нас тут є хости, є роутери і ще можуть бути граничні маршрутизатори. Е, їх може бути від нуля до декількох штук.
Speaker A
От, якщо нуль, то цехо мережа. Якщо один - це проста мережа. Якщо декілька, то це розширена мережа.
Speaker A
Значить, участь у маршрутизації не є ее обов'язковою вимогою для вузла мережі. Він може відігравати роль, що аналогічно ролі кінцевого вузла в мережах Zigb або пристроя з обмеженою функціональністю для мережі 802154.
Speaker A
Значить, це оце і є хоству вузли. Там вони називаються Edge device. Тут вони називаються host host вузли. Вузол, який здатен виконувати маршрутизацію в межах мережі 6x Open - це роутер або маршрутизатор.
Speaker A
Ну, а граничний маршрутизатор, він відповідає за взаємодію під мережі SXL Open з мережею IPV6.
Speaker A
Е, також він приймає участь у процедурі ініціалізації і маршрутизації під мережі SElowp. От, ее, тобто здійснює компресію, декомпресію заголовків IP6 при обміні зовнішньою мережею. Ну і таким чином при підключенні до мережі IP V6 він стає таким собі ее транслятором
Speaker A
пакетів, транслятором повідомлень. До речі, можна під'єднувати, в принципі, і до IP4 мереж через граничний маршрутизатор. Якщо там реалізована така підтримка, значить, тоді він виконує роль шлюза IPV6, IPV4.
Speaker A
Е, взагалі вузли під під мережі розділяють між собою 64бібтний префіix IPV6, який також є частиною мережею адреси граничного маршрутизатора. І для адресації всередині мережі використовується 64 біти, які залишилися. Тобто старша частина для підмереж, молодша частина для ее вузлів підмереж.
Speaker A
Тобто також може застосовуватися так зване стиснення адреси і скорочена 16-тибітна схема адресації, коли використовуються для адресації лише два молодші байти макладреси.
Speaker A
Передбачається, що мереж мережева адреса напряму включає в себе адресу мережевого інтерфейсу, що виключає необхідність застосування протоколу ее виявлення мережевих адрес АРP.
Speaker A
Значить, ми сказали три типа мереж. Значить, adhк мережа - це самоорганізована динамічна мережа. Далі проста мережа і розширена.
Speaker A
Значить, хок мережа не має підключення до зовнішньої IP-мережі, немає граничного маршрутизатору, вона сама по собі працює, є самоорганізованою, застосовує стек протоколів SELOPEN для організації своєї роботи і передачі даних між вузлами. Значить, проста SELOP мережа SELOPEN мережа підключена до
Speaker A
іншої IP-мережі, ну, зазвичай до інтернету за допомогою одного граничного маршрутизатора. Граничний маршрутизатор може підключений до зовнішньої IP-мережі напряму по типу точка-точка підключення або може входити у склад, наприклад, там кампусної мережі, мережі організації і так далі.
Speaker A
Розширена SEL Open мережа складається з однієї або декількох е-е підмереж, кожна з яких підключається до однієї мережі, наприклад, до локальної мережі організації. При цьому граничні маршрутизатори в розширені мережі розділяють один той самий мережевий префіix.
Speaker A
Вузли розширеної мережі можуть переміщатися в межах мережі і здійснювати обмін зовнішньою мережу через будь-який граничний маршрутизатор.
Speaker A
Як правило, вибирається маршрут з найкращими показниками якості сигналу. Там найменший рівень помилок, найкращий рівень сигналу тощо.
Speaker A
Взаємодія між вузлами в мережі PN, а також взаємодія з зовнішніми вузлами здійснюється по принципу такому, як і у звичайній IP-мережі. Тобто кожна кожен вузол має свою унікальну IPвисть адресу і може приймати і передавати пакети IP6.
Speaker A
Так, ну стек протоколів. Значить, ось у нас XLOP з тих протоколів у порівнянні CPIP та Zigb. От у нас тут показаний е-е як правило вузли мають підтримку протоколу ICMP V6 і UDP.
Speaker A
От ось у нас тут на мережевому рівні, на транспорт транспортному рівні реалізована, як правило, підтримка цих двох протоколів.
Speaker A
От. Ну, тут у нас 802154 іде на фізичному та канальному рівні, на мережевому IPV6, а на транспортному UDP ICMP. Ну, а вище вже йдуть прикладні протоколи.
Speaker A
Прикладні протоколи частіше за все використовують бінарний формат даних і працюють на основі UDP. На відміну від TCPIP стекаen не має підтримки TCP, тому що TCP складний протокол, відповідно там великі накладні витрати на формування пакетів. І є такі особливості роботи TCP, які утруднюють,
Speaker A
скажімо так, його застосування у сенсорних бездротових мережах. Там складна схема взаємодії, там треба підтверджувати пакети, встановлення з'єднання, розрив з'єднання. Це взагалі вимагає інтенсивної і такої частої роботи е приймача, передавача вузла. Все це впливає на енергоспоживання.
Speaker A
Тому TCP - це не варіант для бездротових персональних і сенсорних мереж. Як і в Zigb, мережі XL Open є самоорганізованими, ми сказали. Для цього застосовується стандартна техніка мереж IPV6. На базі заданих параметрів стеку автоматично встановлюється оптимальна топологія зв'язків між
Speaker A
вузлами в мережі. Оптимальні маршрути визначаються на основі метрика. На відміну від Zigb, це Slow Open розширює стандартизацію до рівня прикладних задач, тобто він паралельно вирішує проблеми з інтеграцією невеликих бездротових вузлів в IP мережі.
Speaker A
цільові застосування стеку цих slowpen. Вони охоплюють, в принципі, великі масштабовані мережі з підключенням до IP мереж, до інтернету, до інтранету.
Speaker A
Незважаючи на непогану масштабованість і прозоре керування, целопен підходить не для всіх застосувань. Як правило, більш активна робота маршрутизаторів для коректної передачі даних вимагається. Тобто, незважаючи на те, що в нас тут легкий протокол транспортний UDP, але все одно е-е
Speaker A
маршрутизатори, як правило, м більш завантажені тут роботою, а ніж в ZFB. Ну, тим не менш, обсяг пам'яті, що займається стеком Slowpen у контролерах невеликий. І таким чином, е, вартість мережевого обладнання, мережевих процесорів, вона не незначно, ну, скажімо так, невелика.
Speaker A
Е-е, вона схожа між SeLPEN і ZP. Основними галузями застосування стандарту SELOPN є інтелектуальні системи обліку, керування освітленням, промислова автоматика, логістичні системи е-е інвентаризація товарів, об'єктів, комерційні охоронні системи, системи управління доступом, ну і деякі військові застосування.
Speaker A
Ми бачимо, що деякі галузі застосування перекликаються з низкою стандартів Zigb. Хоча якщо якщо так подивитися, то вони скоріше не конкуренти, а як взаємодіють та доповнюють один одни. В плані інтеграції сервісів, розширення зон дії мережі, вони можуть співіснувати.
Speaker A
Так, ну от ми бачимо, що там адресація, яка використовується і вимоги до програмно реалізації протоколів. Ми бачимо, що тут дуже невеликі, навіть менші, аніж Zigb.
Speaker A
Так. Ну далі, далі є ще такий стандарт Wireless Hard, називається стандарт промислових бездротових мереж.
Speaker A
Цей стандарт також є надбудовою, над фізичним рівнем стандарту Ile i802 154. От ми тут бачимо на структурі, да, значить, нижні рівні також описується цим стандартом. Це є стандарт фундамент для ще однієї технології, бездротової технології інтернету реше.
Speaker A
Е-е, значить, часто розглядається цей стандарт разом із К 62591. Е-е, так. Ее, ні, власне, Wireless Hard і 62 591 - це одне і те саме. А от він часто розглядається разом з іншою технологією ISA 111A.
Speaker A
Обидва ці технології, вони базуються на ITAP 82154. І вони якраз є конкурентами, тому що вони мають схожі принципи роботи і схожі ніші для використання.
Speaker A
були спроби робити конвергенцію цих двох технологій хоча ее, скажімо так, в результаті спроб ее створити єдиний проект, питання щодо сумісності не були вирішені і в кінці кінців перевага в була віддана ее саме технології wireless Hard.
Speaker A
Таким чином, зараз це протокол бездротової передачі даних по лініях зв'язку, що розроблений фондом Hard Communication Foundation для передачі даних у вигляді так званих повідомлень у бездротовому середовищі.
Speaker A
Ее, значить тобто спочатку був розроблений протокол Hard Highway Addressable Remote Transduc Protocol, а потім була розроблена його бездротова версія.
Speaker A
Значить, ну, ахарт він для дротових мереж. Харт був призначений для взаємодії з обладнанням, з датчиками на обладнаннях на основі простого набору команд типу запит відповідь, які передаються по дводротовій лінії з током від 4х до 20 мА. Ну, а бездротовий варіант Wireless
Speaker A
Hard, він забезпечує передачу даних до 250 кбіт/скунду на відстань до 200 м в межах прямої видимості при частоті передачі 2,4 ГГц.
Speaker A
Ще один е кандидат на цей е частотний діапазон. Wireless був узгоджений, схвалений міжнародною електротехнічною комісією в якості першого міжнародного стандарту бездротого зв'язку для промислової автоматизації. От якраз тут і з'явилася ее з'явився ось цей стандарт К 62591 від Міжнародної електротехнічної
Speaker A
комісії. Значить, бездротова мережа Вароosхар складається з трьох основних елементів. По-перше, це бездротові польові пристрої.
Speaker A
Значить, це в нас ось вони жовті бездротові польові перестрої. Вони під'єднані до промислового обладнання.
Speaker A
Це може бути пристрій з вбудованим збудованою дротовою технологією хард. або якесь інше інший пристрій з адаптером Wireless hard.
Speaker A
Далі шлюзи. Значить, шлюз G, ось він у нас забезпечує обмін даними між польовими пристроями і хост застосуваннями, що під'єднані до високошвидкісної магістральної мережі.
Speaker A
Далі адміністратор мережі і менеджер безпеки. Ну, от тут NS, значить, це управління мережею і управління безпекою. Е, вони відповідають за конфігурування мережі, за планування обміну даними між пристроями, за маршрутизацію повідомлень, за моніторинг стану мережі.
Speaker A
Значить, адміністратор мережі може бути вбудований в шлюз, хост застосування або контролер автоматизації технологічного процесу.
Speaker A
Мережа Wirсха заснована на сумісних з ITP 802154 радіопередавачах, що працюють в АСМ діапазоні 2,4 Гаверці.
Speaker A
використовується технологія широкосмувого сигналу з прямою послідовністю і перемиканням каналів для забезпечення комунікаційної безпеки і надійності. Також застосовується технологія синхронізованого багатостанційного доступу з часовим розділенням каналів, так звана ТДМА, е, і контрольованою затримкою для зв'язку між пристроями в мережі.
Speaker A
Значить, кожен пристрій в мережі може слугувати в якості маршрутизатора для повідомлень від інших пристроїв. Тобто пристрій ее не зобов'язаний звертатися напряму до шлюзу. Він може просто передавати своє повідомлення на найближчого сусіда. І це розширює масштаб мережі, забезпечує надлишкові
Speaker A
канали передачі даних для підвищення надійності та живучості мережі. Адміністратор мережі визначає надлишкові канали на основі часу затримки, ефективності і надійності передачі. Щоб забезпечити відкритість і вільність надлижкових каналів, передача повідомлень почергово здійснюється по кожному з них.
Speaker A
Схема мережі також дозволяє легко додавати пристрої, переміщати пристрої. Пристрій завжди залишається на зв'язку, якщо він знаходиться в зоні дії інших пристроїв мержів.
Speaker A
Для забезпечення гнучкості при різних умовах застосування стандарт Wireless Hard підтримує декілька режимів передачі даних, в тому числі односпрямовану публікацію значень параметрів технологічного процесу і управління, миттєве повідомлення по виключенню і спеціальний запит- відгук з передачею великих наборів даних з автоматичним
Speaker A
сегментуванням. Ці можливості дозволяють налаштовувати передачу даних у відповідності з виробничими вимогами, що знижує енергоспоживання і ее невиробничі витрати.
Speaker A
Далі ми сказали, що є ще схожа технологія, яка називається ISA 111A. Це ще один стандарт організації промислових сенсорних мереж, мереж датчиків, приводів. Е, цей стандарт був розроблений міжнародним міжнародною спілкою з автоматики International Society of Automation ISA скорочено.
Speaker A
Ее, і також він був ухвалений Міжнародною електротехнічною комісією в якості загальнодоступної специфікації. Для передачі промислових даних тут використовується низькошвидкісна бездротова мережа, бездротовий зв'язок з використанням елементів з низьким енергоспоживанням.
Speaker A
Обмін даними здійснюється також наша статті 2,4 ГГц швидкості порядку 250 кбітів на секунду. Також це все працює на базі 802154 стандарту.
Speaker A
Бездротова мережа цього стандарту складається з таких компонентів. Це польовий пристрій ее з функцією маршрутизатора.
Speaker A
Так, польовий пристрій з функцією маршрутизатора. Ну, це звичайні пристрії, які можуть утворювати ось такі жми речі. Польовий пристрій без функції маршрутизатора може бути. Тоді він лише листковим пристроєм може бути.
Speaker A
магістральний маршрутизатор. Магістральний маршрутизатор R. Ось у нас він тут позначений. Далі шлюз системою управління і системою безпеки.
Speaker A
Часто вони в одному пристрої інтегровані. Значить, системи, системний менеджер і менеджер безпеки реалізуються часто на одному пристрої.
Speaker A
Значить, ця архітектура підтримує протоколи промислових ее мереж, таких як Profі, Field Bass Foundation, Hard, що працюють на рівні застосувань.
Speaker A
Фактично ця технологія здатна підтримувати декілька кластерів пристроїв, що працюють з цими протоколами. Також може підтримувати різні типи датчиків в одному кластері.
Speaker A
Це важлива така можливість для сумісності. Стандарт ISA 111A використовує топологію мереж датчиків типу коміркова мережа або зірка.
Speaker A
Значить, мережі з топологією коміркова мережа здійснюють багато перемикань, використовують більше заряду батареї, аніж зірка, але є більш безпечними і більш ее більш живучими. Таким чином, у користувача є вибір. Він може віддавати перевагу тому чи іншому способу побудови мережі в залежності від задач, які треба
Speaker A
вирішити. Е, взагалі протоколи Wireless Hard та ISA 111A мають багато спільного, оскільки за основу був взятий стандарт 215426.
Speaker A
З метою підвищення надійності бездротових систем для підприємств. В обох випадках на фізичному рівні використовується технологія псевдовипадкового переналаштування робочої частоти. Це називається frequency hoping пред spectrum. На канальному рівні метод кодового розділення CDMA замінений на метод часового розділення TDMA.
Speaker A
Так ось, якщо порівняти, отут у нас зліва те, що стосується ISA 111A, справа те, що стосується Wiress H.
Speaker A
Обидва стандарти в останніх версіях підтримують мову опису електронних пристроїв і DDL Electronic Device Description language. І це дозволяє забезпечити сумісність польових пристроїв від різних виробників.
Speaker A
Якщо подивитися на відмінності, то в Ісаа 111а використовується мережевий рівень моделі осі на базі протоколу SEL Open, тобто передбачається 128бітна адресація польових пристроїв, яка також застосовується на мережему рівні магістральних маршрутизаторів або шлюзів. Ну і всередині бездротової мережі 111а використовується скорошена
Speaker A
16тибітна адреса без інкапсуляції компресії IP заголовка в рамках однієї бездротової мережі або з інкапсуляції компресії підголовка при наявності двох або більше бездротових мереж. А в wireless Hard взагалі відсутня IP-адресація кінцевих пристроїв.
Speaker A
Ее скорочена адресація безенкапсуляції компресії IP заголовків і маршрутизація польового бездротового обладнання здійснюється на мережевому рівні в рамках одної бездротової мережі.
Speaker A
Тобто масштабованість мереж не передбачена. Так от в нас тут ще відмінності, деякі відмінності стандартів хар та ISA 111А показані.
Speaker A
Ще ось у нас Wireless Hard охоплює одну локальну бездротову мережу з комірковою топологією. А тут стандарти 100 може охоплювати декілька локальних бездротових мереж.
Speaker A
Польові пристрої мають функцію маршрутизатора. Топологія комеркової мере мережа або зірка може застосовуватися. Так, тут у нас IP адресація має бути IP адресація.
Speaker A
Ось так. Так, добре. На прикладному рівні моделі осі в Ісаа 111А для проектування застосувань використовується концепція об'єктно-орієнтованої моделі.
Speaker A
Так, це якщо тут порівнювати. На рівні застосувань об'єктно орієнтована модель проектування застосувань. У Wireless Hard застосовується так звана командна орієнтована модель для проектування застосувань.
Speaker A
Крім того, в ISA 111А на прикладному рівні хосту введений додатковий підшер для управління е-е отут мультипротокол підшар UAP е, який за стандартом ISA для польових шин розглядається окремо від моделі осі.
Speaker A
Wireless Hard таке не використовується. Тобто ми бачимо, що ISA 111А представляє собою повноцінний перспективний стандарт з технологічної точки зору. Він заснований на е здебільшого на відкритих стандартах, а не власних технологіях, тобто підтримує IP V6.
Speaker A
Адресація IPV6 дозволяє використовувати там тисячі датчиків, спрощувати їх підключення. Особливо при переході до інтернету речей.
Speaker A
Хоча бездротова система ISA 111А в принципі повністю е по позбавляє необхідності використання Wireless Hard. На даний момент ее більшість виробників підтримують все ж таки Hard, тоді як підтримка ISA 111А обмежена, тобто менш популярний варіант.
Speaker A
Слід також відмітити, що технологія Zigb, якщо її порівнювати, вона більш дешева, вона більш застосована застосована для домашньої та офісної автоматизації. А wireless Hard та ISA 111А - це більш такі дорого, ну, дорогі, дороговартісні технології. Вони призначені здебільшого для мереж саме
Speaker A
промислової автоматики. Тобто вони не конкуренти одна в одній. Ну, ось так. Ось так. Далі.
Speaker A
Ну, давайте ще поговоримо про Wi-Fi. Значить, IT Apple i80211. Ми говорили, що це інша група стандартів зв'язку.
Speaker A
для реалізації саме бездротових локальних мереж в різних частотних діапазонах. Ми знаємо, ее цей набір стандартів по назві Wi-Fi, wireless Fidelity, висока точність, бездротового зв'язку. І це торгова марка об'єднання Wi-Fi Alance.
Speaker A
Популярна група стандартів, повсюдно використовується для організації домашніх і офісних мереж. для доступу до інтернету з місць суспільних місць, як це називається, там магазини, кафе, інші інші підприємства, публічні місця. Отримав широке розповсюдження завдяки використанню, повсюдному використанню у мобільних пристроях, ноутбуках тощо.
Speaker A
Значить, стек протоколів стандарту 80211 відповідає загальній структурі стандартів комітету 802, тобто складається з фізичного і канального рівня з підрівнем управління доступом до середовища Media Access Control і логічної передачі даних Logical Link Control.
Speaker A
Як і у всіх технологій сімейства 802, технологія 802А11 визначаються нижніми рівнями, тобто фізичним і макрівнями, а рівень виконує свої стандартні загальні для всіх технологій, локальних мереж функції.
Speaker A
От у стеку ми тут бачимо, що на фізичному рівні існує декілька варіантів социфікацій, які відрізняються частотним діапазоном, що використовується методом кодування, ну і, як наслідок, швидкістю передачі даних. Усі варіанти фізичного рівня працюють з одним тим самим алгоритмом рівня МАК, але деякі
Speaker A
часові параметри рівня Мак залежать від використаного фізичного рівня. Ну, тобто ми бачимо, що тут, в принципі, 2,4 5 ГГц. В принципі, сьогодні ще більш нові, там 6 ГГц застосовується.
Speaker A
Значить, рівень Мак ее виконує в бездротових мережах більше функцій, аніж в дротових. Функції рівня Мак в стандарті 80211 в тому числі включають доступ до загального середовища спільного, забезпечення мобільності станцій при наявності декількох базових станцій і забезпечення безпеки, яка, в принципі,
Speaker A
має бути еквівалентною в безпеці дротових мереж. Е, в мережах 80211 рівень Мак підтримує два режими доступу до спільного середовища. Це розподілений режим DCF distributed coordination function і централізований режим PC point coordination function. Значить, централізований режим застосовується у тих випадках, коли необхідно
Speaker A
пріоритизувати чутливий до затримок трафік. Початково стандарт 80211 передбачав можливість передачі даних по радіоканалі по радіоканалу на швидкості не більше 1 Мбі/скунду.
Speaker A
опційно на швидкості 2 мегапіт нас секунду. Ну, це перші версії. Одна з перших, одних з перших високошвидкісних стандартів 80211 використовує кодування за допомогою так званих комплементарних кодів CCK.
Speaker A
Complementary code key стандарт передбачає використання неліцензованого діапазону 624,4 ГГц. Швидкість передачі вже до 11 Мбіт нас секунду.
Speaker A
Ее значить стандарт 80211a. Оце розширення, да? О, BG. Значить, знайомі, мабуть, вам. Значить, A забезпечує сумарну швидкість вже до 54 Мбі/скунду і робочий діапазон стандарту 5 ГГц з використанням мультиплексування з ортогональним частотним розділенням каналів OFDM.
Speaker A
Стандарт 80211G передбачає також використання 2,4 ГГц частоти. Швидкість до 54 Мбіскунду гарантує зворотну сумісність зі стандартом ЗСУ211 біль.
Speaker A
Ее зворотна сумісність може бути реалізована або в режимі модуляції CK. Тоді швидкість з'єднання буде обмежена 11 мегабітами наскунду. або в режимі модуляції OFDM, тоді швидкість може досягати 54 Мбіт насконду.
Speaker A
Далі стандарт 80211N теоретично здатний забезпечити швидкість передачі до 600 Мбіт наскунду, застосовуючи передачу даних одразу по чотирьох антенах.
Speaker A
При роботі по одной антені швидкість обмежується до 150 Мбіт нас/ску. Дві антени 300. Пристрої 80211N працюють або в діапазоні 2,4 2,5, або 5 ГГц.
Speaker A
Пристрої 80211N можуть працювати у трьох режимах. Це так званий наслідуваний режим Legacy, в якому забезпечується підтримка пристроїв стандартів BGA в змішаному режимі Mixed, в якому підтримуються BGA, а також N пристрої.
Speaker A
Ну і в чистому режимі, коли реалізується підвищена швидкість і підвищена дальність передачі даних, які забезпечуються лише пристроєм стандарту 80211N.
Speaker A
Існує також стандарт 80211 - це технологія, що розроблена для бездротової передачі даних між високошвидкісними транспортними засобами. ми про неї вже якось говорили і об'єктами транспортної інфраструктури для того, щоб створити таку собі інтелектуальну транспортну систему в рамках концепції інтернету речей. Працює
Speaker A
така штука на частоті 5,9 ГГц приблизно. У склад стандарту 80211 також входить технологія 80211S, яка дозволяє організувати ієрархічні бездротові отхокмережі з мобільними та статичними вузлами по комірковій топології. Ее ця технологія дозволяє розширити функціональність бездротового доступу в інтернет і дозволяє
Speaker A
реалізовувати точки доступу з охопленням на порядок більш високим, ніж у звичних нам хоспо хотспотів.
Speaker A
Стандарт 80211 для бездротових локальних мереж на частотах 5-6 ГГц має вже максимальну теоретичну пропускну здатність до майже 7 Гбіті на секунду і забезпечується при ширині каналу 160 МГц при використанні восьми антен, що працюють в режимі просторового мультиплексування.
Speaker A
Е-е, значить, при цьому розділяється потік даних на декілька просторових потоків і йде передача їх одночасно за допомогою декількох антен. Енергоспоживання у 80211 AC знижено порівняно з 80211N дости разів. При цьому реалізована зворотна сумісність з ABGN пристроями.
Speaker A
Ще один стандарт 80211. Е, він взагалі не притримується, е, скажімо так, сумісності з попередниками.
Speaker A
Розробляється з нуля, передбачає роботу у значно більш високому діапазоні частот 60 ГГц. Е-е, ну, чим ми пам'ятаємо, да, що чим більша частота, тим менша проникна здатність. Таким чином, е-е, на цій частоті може, е-е, такі пристрої використовуватися лише в межах,
Speaker A
наприклад, однієї кімнати, тобто там, де мало за завад, перешкод, порівняно з п'ятьма та 2,4 ГГ, це там вищій швидкості на меншій дальності. Ось так.
Speaker A
Тобто, коли в нас відсутні перепони, да, на шляху сигналу, то можна застосовувати ось такий варіант вай-фаю незвичний, да? Ее, ну, скажімо так, ее для нормального функціонування має має бути відсутні перешкоди, а відстань становить декілька метрів.
Speaker A
Тобто це скоріше вже буде якийсь на конкурент для блютуза. скоріше. Значить, взагалі можна сказати, що всі ці стандарти, що ми зараз перерахували, які розробляються в рамках сімейства 80211, вони не є суперниками один для одного. Е-е, особливо два останні, вони
Speaker A
займають різні технологічні та ринкові ніші. 80211 - це черговий крок на шляху розвитку мереж. ее wireless LAN. Ну, а 80211 AD він якраз є конкурентом для блюu можливо колись він зможе вирости в так званий бездротовий USB свого роду і буде застосовуватися для
Speaker A
підключення різноманітних периферійних пристроїв, ну, наприклад, там моніторів, принтерів, дисків для комп'ютера. Ну, як варіант бездротових.
Speaker A
Так, до речі, у нас тут є така собі табличка, яка порівнює різні версії цього стандарту за діапазоном частотним, шириною каналу, видом модуляції, антенною технологією і максимальною швидкістю передачі.
Speaker A
Ну, ми бачимо, що тут від перших версій до останніх іде від 11 мегабітів до 6 згамгабітів на секунду. Значить, ну, якщо так підсумувати, то, в принципі, Wi-Fi також, ее, досить активно використовується для побудови, е, систем інтернету речей, як, скажімо
Speaker A
так, ее локальні мережі, так, локальні мережі або там варіант персональні мережі. ее має перевагу таку, що в нас є інфраструктура для підключення, тобто ми можемо розгортати пристрої, приєднувати їх до вже існуючого роутера. Ну, інший бік в тому заключається, що нам треба
Speaker A
оцінювати масштабованість, та тобто що роутер потягне. Він має тягнути і звичайні наші гаджети, там смартфони, комп'ютери, планшети і так далі. І ось ці додаткові пристрої інтернету речей.
Speaker A
В принципі, якщо ви намагаєтеся додавати, додавати, додавати до вашої системи розумного будинку, то ви скоріше за все перевантажите ваш роутер. Це треба мати на увазі.
Speaker A
Так. Ну добре. По по цих технологіях є якісь питання? Немає. Немає. Ну, давайте ще одну технологію коротенько оглянемо. Це, е, так звана, значить, Dect ULE Ultra Low Energy технологія. А Dect розшифровується як Digital European Cordless Telecommunication.
Speaker A
Це ще одна бездротова технологія з низьким енергоспоживанням, е, яка, скажімо так, зросла з телефонії.
Speaker A
Тобто вона підтримує і традиційну телефонію, і пакетну передачу даних на низьких швидкостях. Це розвиток стандартної технології бездротого телефонного зв'язку Deк. Ось така, значить, поява ось цього доповнення Ultra Low Energy. Вона була, скажімо так, на меті мала забезпечити роботу
Speaker A
різноманітних пристроїв з низьким енергоспоживанням та низькою пропускною здатністю між собою. Е, тобто поступово з телефонії розши розширилася на сенсорній мережі. Ее це можуть бути і звичайні сенсорні модулі, і розумні лічильники, і інші пристрої автоматизації дому і так далі.
Speaker A
А з іншого боку саме Dexule технологія, вона перейняла е-е переваги ее технології ДЕКТ. Вона на базі цих переваг додала до них можливість, нові можливості, розширила дальність дії, ее поміхо, як це називається стійкість завадостійкість да? Значить, зарезервований діапазон частот використовує низьку вартість, при
Speaker A
цьому низьке енергоспоживання і можливість співіснування з іншими технологіями. Е, до речі, якщо у вас є стандартизована, ну, от телефонна мережа, інші мережі, да, то, в принципі, можна з'єднувати вашу мережу з цими мережами через стандартизований протокол і з телефоно, і з IP мережею можна
Speaker A
з'єднувати. Ее взагалі технологія достатньо зріла, підтримує протокол IPви6 і власне це і є дає можливість використовувати активно цю технологію в інтернеті речей. Е, перший перша версія цього стандарту була затверджена в 2011 році і стали з'являтися поступово сумісні продукти. Працює в діапазоні 1,9
Speaker A
ГГц. має таким чином більшу завадостійкість, аніж Zigb Bluetooth Wi-Fi, які працюють на 2,4 ГГц, використовує 10 радіоканалів шириною по 1,7 МГц. Швидкість передачі даних складає до 1 Мбі/скунду.
Speaker A
Ну, для інтернету грошей, в принципі, нормально. Дальність роботи 600 м на відкритому просторі, близько 70 м всередині приміщень. Е, тривалість роботи пристроїв від батарейок роки, від чотирьох до 10 років.
Speaker A
Архітектура стеку протоколу Dectue. Показана в нас тут на слайді. Фізичний рівень працює на частоті, як ми сказали, 1,8 1,92 МГц.
Speaker A
Символьна швидкість один ее з хвостиком мегабітів наскунду. Для радіодоступу застосовуються технологія FDMA, TDMA і TDD.
Speaker A
Мережі Dex в основному будуються по топології зірка з одним керуючим пристроєм. Рівень доступу до середовища Мак підтримує традиційний стандарт Deк і всі пов'язані з ним можливості стосовно пошуку пристроїв, встановленню з'єднань, безпеки і так далі. Управління даними на канальному рівні.
Speaker A
А data link control dlc забезпечує мультиплексування і сегментацію великих пакетів з верхніх рівнів. Також цей стандарт забезпечує автентифікацію, шифрування даних, цілісність пакетів, їх послідовну доставку з найкращим можли з найкращою можливою якістю.
Speaker A
Steck Deck ULE устанавлює встановлює постійний віртуальний канал. так званий PVC Permanent Virtual Circuit для рівня застосунків і забезпечує підтримку широкого спектру різноманітних протоколів. Одним з можливих, однією з можливих технологій для зв'язку між керуючим пристроєм та терміналом deкle є якраз slowp.
Speaker A
Значить, стек deк можна розділити на площину управління і площину користувача. Е-е, значить, передбачається, що рівень адаптації LEXPEN може працювати напряму на рівні площини користувача.
Speaker A
До речі, прикладний протокол COAP Constraint Application Protocol, про який ми ще будемо говорити, представляє собою двійкову версію протоколу HTTP, спрощену під задачі транспортування даних. Так ось, він також може бути використаний в Dex ULE мережах з підтримкою IPви.
Speaker A
Тобто на верхніх рівнях може застосовуватися ось цей протокол. Так, ну ось і нарешті у нас протокол MQTT.
Speaker A
Ее ще одна важлива тема. Ми зараз її почнемо, а на наступній лекції розглянемо більш докладно. Ее значить, якраз в третій лабораторній роботі у вас застосовується протокол MQTT. Е, якщо, значить, говорити навіщо, да, що це за протокол?
Speaker A
Це протокол прикладного рівня. Ее наявні протоколи, які існували ее раніше для взаємодії в мережах, да, значить, HTTP, наприклад, вони не відповідають взагалі вимогам в контексті послуг інтернету речей та міжмашинної взаємодії. вони е-е ну в принципі можна будувати. Ми в
Speaker A
першій роботі бачили, що можна будувати і на базі HTTP, да, але там великі накладні витрати. І тому, якщо ми хочемо оптимізувати взаємодію, ее, особливо по технологіях незвичайних, мережевих, да, якщо у нас немає широких каналів, постійно працюючих пристроїв, для
Speaker A
інтернету речей це типова ситуація. Тоді треба думати, як нам оптимізувати те, що нам дає HTTP.
Speaker A
Ну, з часом прийшли до того, що потрібна нова, більш пов'язана архітектура міжплатформного програмного забезпечення, яка дозволить подолати обмеження таких моделей взаємодії, як RESTs е-е SOA.
Speaker A
І от якраз ці проблеми і призваний був вирішити протокол передачі телеметричних повідомлень з по черзі. Тобто MQTT розшифровується як message Qin telemetri transpt. Це легкий простий протокол обміну повідомленнями, який реалізує модель публікації Підписка, про яку ми також вже говорили. Призначений він для
Speaker A
зв'язку комп'ютеризованих пристроїв, що підключені до локальної або глобальної мережі. пристроїв між собою і пристрої з різними публічними і приватними веб-сервісами.
Speaker A
Його задача це замінити пропрієтарні технології, що застосовуються різними компаніями і стати стандартом обміну даними в інтернеті, як як HTTP, тільки для інтернету речей. Тобто він початково створювався саме для датчиків е-е що відстежують стан, е, трубопроводів. Ось для цього він, власне, і розроблявся.
Speaker A
Ну, а пізніше сфера його застосування була розширена і він знайшов своє застосування в багатьох вбудованих рішеннях, в тому числі і в смартфонах.
Speaker A
застосовується соціальна мережа Facebook. До речі, використовує QTT для обміну повідомленнями Facebook Messenger. На, е, базі протоколу MQTT будуються мережі, де застосовуються три типи об'єктів. Ну, по-перше, це м видавець, пабліше. Так, от застосунок видавця у нас тут. Значить, пабліше - це MQTT
Speaker A
клієнт, який при використанні певних подій передає інформацію про ці події у брокер. Брокер - це другий тип пристроїв. Це сервер MQTT, який приймає інформацію від видавців і далі може передавати її підписникам.
Speaker A
Крім того, у складних системах брокер може виконувати різноманітні операції, пов'язані з аналізом і обробкою тих даних, що до нього поступають. Тобто він може не просто тут агрегувати дані, а що іще якось їх і обробляти. Ну і третій тип - це підписник, сабскрайбер.
Speaker A
Це також MQTT клієнт, який після підписки у відповідного брокера е-е більшу частину часу слухає його і постійно готовий до прийому і обробки.
Speaker A
вхідного повідомлення від брокера, а брокер розсилає ці повідомлення і підписник таким чином в асинхронному режимі отримує інформацію про події.
Speaker A
Специфікація MQTT є відкритою, вона доступна в інтернеті. Є варіанти цієї специфікації. Е-е, версія 3.1 - це основна специфікація для мереж на базі TCPIP і MQTTS версії 1.2 для датчиків та вбудованих пристроїв в мережах, що не використовують.
Speaker A
Ну, наприклад, Zigb. Там також може використовуватися MQTT саме у версії S. Е-е, значить, також MQTT використовується в роботі супутників.
Speaker A
в медицині, в деяких промислових сферах. Його перевагами є невеликі накладні витрати на транспортному рівні.
Speaker A
Використовуються заголовки фіксованого розміру по 2 байти. Ну і взагалі це протокол компактний. Він, е-е, значить, розроблений таким чином, щоб накладні витрати на ось ці заголовки і так далі, щоб вони були мінімального розміру для того, щоб загальний мережевий трафік не е-е роздувати. Крім
Speaker A
того, він має вбудований механізм контролю з'єднання при цьому. Тобто, якщо порівнювати його з HTTP, то він має е-е низку переваг.
Speaker A
менші накладні витрати на передачу даних. Тобто ось ми бачимо, що, наприклад, читання одного блоку даних із сервера при використанні MQTT має в чотири рази менше накладних витрат. Запис одного блоку в сім раз менше накладних витрат.
Speaker A
Ну і так далі, якщо масштабувати. Крім того, MQTT не вимагає постійного з'єднання між клієнтом і сервером, як це відбувається у випадку використання HTTP.
Speaker A
Також MQTT добре адаптований для роботи по каналах в зв'язку з низькою пропускною здатністю. Як ми вже сказали, MQTT забезпечує обмін повідомленнями в режимі публікація підписка, який дозволяє пристроям надсилати та отримувати дані і сигнали про деякі події.
Speaker A
В моделі з одним видавцем і багатьма підписниками можна відправляти інформацію з однієї точки багатьом іншим пристроям або слухачам, які зацікавлені в отриманні цієї інформації. Це дещо нагадує нам концепцію соціальної мережі.
Speaker A
Там одна людина розміщує інформацію, а його підписники одночасно її отримують і проглядають. Вбудовані пристрої можуть використовувати протоколем QTT для збирання даних з декількох пристроїв з обмеженою пропускною здатністю і надання цієї інформації багатьом підписникам. В результаті така система є відносно
Speaker A
простою для налаштування і надає нам е-е такий оптимізований комунікаційний мережевий протокол для хмарних рішень в галузі інтернетурчей.
Speaker A
Ну, це так коротко ми по MQTT пройшлися. Там є багато цікавих деталей і ми деякі з них на наступній лекції з вами розглянемо.
Speaker A
Поки що давайте на цьому лекцію нашу завершимо. І через 10 хвилин продовжимо в лабораторному занятті.
Speaker A
Добре. Добре. Генавищо, у мене є тільки одне питання. Я просто запізнулася на векцію на 4 хвилини. Це не проблема, якщо ви мене відмітите. Я просто там писала до чату. Oh.
Topics:Z-WaveZigbeeBluetooth Low EnergyIoTпротоколи зв’язкулокальні мережірозумний дімбезпровідні технологіїдомашня автоматизаціяенергоефективність
