|

Komunikační protokoly pro autonomní zařízení v IIoT, které musíte znát❕

V dnešní době zažívá BOOM automatizace, robotizace a dokonce i autonomní fungování více robotů 🤖 dohromady. Trh je zaplavován mikrokontrolery a jednodeskovými počítači 📟 na kterých běží real time operační systémy (jako jsou např. FreeRTOS, NuttX, Zephyr – seznam na osrtos.com).

V případě, že více robotů 🤖 (hejno robotů) potřebuje spolupracovat na řešení složitějších úkolu je zásadní efektivní komunikace 📡. Bez ní by skupinové chování bylo nemožné.

Jaký je nejvhodnější protokol, pro komunikaci v těchto případech mezi zařízeními, které mají omezené přenosové, výpočetní, paměťové, úložné a energetické zdroje?

V tomto videu 🎞️👇 si v krátkosti představíme protokoly:
👉 CoAP
👉 MQTT – SN
👉 DDS-XRCE
👉 Zenoh

Společným rysem těchto protokolů je, že:
➡️ Využívají nespojovaný UDP/IP, který je vhodný pro komunikaci v bezdrátových sítích a pro komunikaci zařízení s omezenými přenosovými, výpočetními, paměťovými, úložnými a energetickými zdroji.
➡️ Poskytují QoS, které umožňují definovat, jakým způsobem mají být data přenášena.
➡️ Umožňují vyhledávání, které usnadňuje nasazení systému.

CoAP (Constrained Application Protocol)

  • Architekturní styl: Client Server
  • Model komunikace: Request Reply – využívá RESTful přístup ke komunikaci.
  • Velikost hlavičky: 4 byty.
  • Spolehlivost: Přenos zpráv bez potvrzení (nespolihlivě) nebo s potvrzením (spolehlivě)
  • Adresování zdrojů: Pomocí URI (jako u HTTP)
  • Podporuje vyhledávání dostupných zdrojů v síti.

MQTT – SN (Message Queuing Telemetry Transport for Sensor Networks)

  • Architekturní styl: Client Server
  • Model komunikace: Publish-Subscribe
  • Velikost hlavičky – minimálně 2 byty, ale obecně 7 bytů (publisher)
  • Spolehlivost: Nespolehlivé, spolehlivé a spolehlivé se zaručením že zpráva je doručena pouze jednou. A speciální nespolehlivé, kdy není potřeba propojení na broker.
  • Adresování zdrojů: Pomocí topiků.
  • Podporuje vyhledávání bran buď aktivním vyhledáváním klienty, nebo se brána hlásí ostatním.

DDS-XRCE (Data Distribution Service for eXtremely Resource Constrained Environment)

  • Umožňuje velmi omezeným zařízením, aby byly součástí systému využívajícího DDS. To je řešeno pomocí XRCE Agentů.
  • Architekturní styl: Client Server
  • Model komunikace: Publish-Subscribe.
  • Velikost hlavičky 12 bytů – (DDS má zhruba 60 bytů). Je to za cenu kompatibility s DDS.
  • Spolehlivost: Lze využívat všechny QoS, které jsou poskytovány technologií DDS.
  • Adresování zdrojů: Pomocí topiků.
  • Podporuje vyhledávání přes XRCE Agenty.

Zenoh

  • Nejnovější protokol, který je navržen tak, aby umožňoval komunikovat přes internet a umožnil přístup k datům, jak pomocí publish-subscribe, tak pomocí dotazů. Využívá k tomu přístup Named Data Networking (NDN).
  • Architekturní styl: Peer to Peer nebo Client-Server pomocí routerů
  • Model komunikace: Publish-Subscribe (Push), Distributed queries (Pull).
  • Velikost hlavičky 4 byty.
  • Spolehlivost: Umožňuje routování pomocí routerů a poskytuje 3 stupně spolehlivosti (jen přímé spojení, mezi routery, mezi aplikacemi).
  • Adresování zdrojů: Pomocí klíčů (lze si to představit jako topiky)
  • Podporuje vyhledávání uzlů příslušející k routerům.

To byly čtyři protokoly pro komunikaci zařízení s omezenými přenosovými, výpočetními, paměťovými, úložnými a energetickými zdroji.

Jestli vás tato problematika zajímá, tak se se mnou neváhejte spojit.

PP
Author: PP

Podobné příspěvky

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.