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物联网协议和标准如何支持物联网生态系统中的安全数据交换?

2022/5/26    来源:e-works    作者:李光      
关键字:物联网协议  物联网生态系统  
根据福布斯发表的一篇文章,大约32,000个智能家居和企业面临数据泄露的风险。因此,探索创建安全环境的物联网协议和标准的潜力变得很重要。
       如今,在物联网设备数量不断增加的同时,分布式拒绝服务(DDoS)攻击事件也时有发生。根据调研机构的一项调查,到2020年,全球物联网设备的数量将达到250亿台左右。这意味着现在是企业、客户和其他利益相关者应该了解物联网协议和标准的时候了,这可能会阻止安全漏洞的可能性。

物联网协议和标准指南

       物联网通信协议是一种通信模式,可以保护和确保连接设备之间交换的数据的最佳安全性。

       物联网设备通常通过互联网协议(IP)网络连接到互联网。但是,蓝牙和RFID等设备允许物联网设备在本地连接。在这些情况下,使用的功率、范围和内存会有所不同。通过IP网络的连接相对复杂,需要增加物联网设备的内存和功率,而范围不是问题。另一方面,非IP网络需要相对较少的功率和内存,但有范围限制。

       就物联网通信协议或技术而言,可以根据使用情况考虑混合使用IP和非IP网络。

物联网协议的类型

       物联网协议和标准可以大致分为两个不同的类别。

       (1)物联网网络协议

       物联网网络协议用于通过网络连接设备。这些是通常在互联网上使用的一组通信协议。使用物联网网络协议,允许在网络范围内进行端到端的数据通信。以下是各种物联网网络协议:

       ●HTTP(超文本传输??协议)

       超文本传输??协议是物联网网络协议的最好例子。该协议形成了网络数据通信的基础。当需要发布大量数据时,它是物联网设备最常用的协议。然而,由于其成本、电池寿命、节能和更多限制,HTTP协议不是首选。

       增材制造/3D打印是HTTP协议的用例之一。它使计算机能够连接网络中的3D打印机,并打印出3D物体和预先确定的工艺原型。

       ●LoRaWan(远程广域网)

       它是一种远程低功耗协议,可提供低于噪声水平的信号检测。LoRaWan将电池供电的设备无线连接到私有网络或全球互联网。这种通信协议主要用于智能城市,那里有数百万台设备以更少的能量和内存运行。

       智能路灯是LoRaWan物联网协议的实际使用案例。智能路灯可以使用此协议连接到LoRa网关。网关反过来连接到云计算应用程序,该应用程序根据环境照明自动控制灯泡的强度,这有助于减少白天的能耗。

       ●蓝牙

       蓝牙是用于短距离通信的最广泛使用的协议之一。它是用于无线数据传输的标准物联网协议。该通信协议安全可靠,适用于电子设备之间的短距离、低功耗、低成本和无线传输。BLE(Bluetooth Low Energy)是蓝牙协议的低功耗版本,可以降低能耗,在连接物联网设备方面发挥着重要作用。

       蓝牙协议主要用于智能可穿戴设备、智能手机和其他移动设备,无需高功率和内存即可交换小片段数据。蓝牙易于使用,在物联网设备连接协议列表中名列前茅。

       ●ZigBee

       ZigBee是一种物联网协议,允许智能对象协同工作。它通常用于家庭自动化。ZigBee以工业环境而闻名,与支持短距离之间的低速率数据传输的应用程序一起使用。

       城市地区的街道照明和电表提供低功耗,使用ZigBee通信协议。它还用于安全系统和智能家居。

       (2)物联网数据协议

       物联网数据协议用于连接低功耗物联网设备。这些协议在用户端提供与硬件的点对点通信,无需任何互联网连接。物联网数据协议中的连接是通过有线或蜂窝网络实现的。一些物联网数据协议是:

       ●消息队列遥测传输(MQTT) 

       物联网设备是最受青睐的协议之一,消息队列遥测传输(MQTT)从各种电子设备收集数据并支持远程设备监控。它是一个在传输控制协议(TCP)上运行的订阅/发布协议,这意味着它支持通过无线网络进行事件驱动的消息交换。

       消息队列遥测传输(MQTT)主要用于经济且需要较少功率和内存的设备。例如,火灾探测器、汽车传感器、智能手表和基于文本的消息传递应用程序。

       ●受限应用协议(CoAP)

       受限应用协议(CoAP)是用于受限工具的互联网实用程序协议。使用这一协议,客户端可以向服务器发送请求,服务器可以通过HTTP将响应发送回客户端。对于轻量级实现,它利用用户数据报协议(UDP)并减少空间使用。该协议使用二进制数据格式EXL(高效XML交换)。

       受限应用协议(CoAP)协议主要用于自动化、移动设备和微控制器。该协议向应用程序端点(例如家庭电器)发送请求,并返回应用程序中服务和资源的响应。

       ●高级消息队列协议(AMQP)

       高级消息队列协议(AMQP)是面向消息的中间件环境的软件层协议,提供路由和队列。它用于可靠的点对点连接,并支持连接的设备和云平台之间的无缝和安全的数据交换。高级消息队列协议(AMQP)由三个独立的组件组成,即Exchange、消息队列和绑定。所有这三个组件确保消息的安全和成功交换和存储。它还有助于建立一条消息与另一条消息的关系。

       高级消息队列协议(AMQP)协议主要用于银行业。每当服务器发送消息时,协议都会跟踪消息,直到每条消息都被传递给预期的用户/目的地而没有失败。

       ●机器对机器(M2M)通信协议

       它是一个开放的行业协议,旨在提供物联网设备的远程应用程序管理。机器对机器(M2M)通信协议具有成本效益并使用公共网络。它创建了一个两台机器通信和交换数据的环境。该协议支持机器的自我监控,并允许系统根据不断变化的环境进行调整。

       机器对机器(M2M)通信协议用于智能家居、自动车辆认证、自动售货机和ATM机。

       ●可扩展消息传递和存在协议(XMPP)

       可扩展消息传递和存在协议(XMPP)设计独特。它使用推送机制实时交换消息。XMPP很灵活,可以无缝地与更改集成。可扩展消息传递和存在协议(XMPP)使用开放式XML(可扩展标记语言)开发,用作显示发送或接收消息的服务器或设备的可用性状态的存在指示器。

       除了GoogleTalk和WhatsApp等即时通讯应用程序外,可扩展消息传递和存在协议(XMPP)还用于在线游戏、新闻网站和互联网协议语音(VoIP)。

物联网协议为数据交换提供了安全的环境

       根据福布斯发表的一篇文章,大约32,000个智能家居和企业面临数据泄露的风险。因此,探索创建安全环境的物联网协议和标准的潜力变得很重要。使用这些协议,本地网关和其他连接设备可以与云进行通信和交换数据。
责任编辑:程玥
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