abban az időben, amikor a tárgyak internete (IoT) eszközök száma folyamatosan növekszik, gyakori időközönként DDoS (Distributed Denial of Service) támadások is tapasztalhatók. A Gartner jelentése szerint 2020-ra az IoT eszközök száma megközelítőleg eléri a 25 milliárdot. Ez azt jelenti, hogy itt az ideje, hogy a vállalkozások, az ügyfelek és más érdekelt felek megismerjék az IoT protokollokat és szabványokat, amelyek potenciálisan megakadályozhatják a biztonsági jogsértések lehetőségeit.
útmutató az IoT protokollokhoz és szabványokhoz
az IoT kommunikációs protokollok olyan kommunikációs módok, amelyek védik és biztosítják a csatlakoztatott eszközök közötti adatcserét.
az IoT eszközök általában IP (Internet Protocol) hálózaton keresztül kapcsolódnak az internethez. Azonban az olyan eszközök, mint a Bluetooth és az RFID, lehetővé teszik az IoT eszközök helyi csatlakozását. Ezekben az esetekben különbség van a teljesítmény, a hatótávolság és a felhasznált memória között. Az IP hálózatokon keresztüli kapcsolat viszonylag összetett, nagyobb memóriát és energiát igényel az IoT eszközöktől, miközben a hatótávolság nem jelent problémát. Másrészt a nem IP hálózatok viszonylag kevesebb energiát és memóriát igényelnek, de hatótávolságuk korlátozott.
ami az IoT kommunikációs protokollokat vagy technológiákat illeti, mind az IP, mind a nem IP hálózatok keveréke figyelembe vehető a használat függvényében.
az IoT protokollok típusai
az IoT protokollok és szabványok nagyjából két külön kategóriába sorolhatók.
1. IoT hálózati protokollok
az IoT hálózati protokollok az eszközök hálózaton keresztüli csatlakoztatására szolgálnak. Ezek a kommunikációs protokollok, amelyeket általában az Interneten használnak. Az IoT hálózati protokollok használatával a hálózat keretein belül végpontok közötti adatkommunikáció megengedett. Az alábbiakban bemutatjuk a különféle IoT hálózati protokollokat:
• HTTP (HyperText Transfer Protocol)
a HyperText Transfer Protocol a legjobb példa az IoT hálózati protokollra. Ez a protokoll képezte az adatkommunikáció alapját az Interneten keresztül. Ez a leggyakoribb protokoll, amelyet az IoT eszközökhöz használnak, ha sok adatot kell közzétenni. A HTTP protokollt azonban nem részesítik előnyben a költségek, az akkumulátor élettartama, az energiatakarékosság és a további korlátok miatt.
az additív gyártás/3D nyomtatás a HTTP protokoll egyik felhasználási esete. Lehetővé teszi a számítógépek számára, hogy 3D nyomtatókat csatlakoztassanak a hálózathoz, és háromdimenziós objektumokat és előre meghatározott folyamat prototípusokat nyomtassanak.
• LoRaWan (Long Range Wide Area Network)
ez egy nagy hatótávolságú, alacsony fogyasztású protokoll, amely a zajszint alatt biztosítja a jel észlelését. A LoRaWan vezeték nélkül csatlakoztatja az akkumulátorral működtetett dolgokat az internethez magán-vagy globális hálózatokban. Ezt a kommunikációs protokollt elsősorban az intelligens városok használják, ahol több millió eszköz működik kevesebb energiával és memóriával.
az intelligens utcai világítás a LoRaWan IoT protokoll gyakorlati felhasználási esete. Az utcai lámpák csatlakoztathatók egy Lora átjáróhoz ezzel a protokollal. A gateway viszont csatlakozik a felhőalkalmazáshoz, amely automatikusan szabályozza az izzók intenzitását a környezeti megvilágítás alapján, ami segít csökkenteni az energiafogyasztást napközben.
• Bluetooth
a Bluetooth az egyik legszélesebb körben használt protokoll a rövid hatótávolságú kommunikációhoz. Ez egy szabványos IoT protokoll a vezeték nélküli adatátvitelhez. Ez a kommunikációs protokoll biztonságos és tökéletes az elektronikus eszközök közötti rövid hatótávolságú, alacsony fogyasztású, alacsony költségű és vezeték nélküli átvitelhez. A BLE (Bluetooth Low Energy) a Bluetooth protokoll alacsony energiájú változata, amely csökkenti az energiafogyasztást, és fontos szerepet játszik az IoT eszközök csatlakoztatásában.
a Bluetooth protokollt leginkább intelligens hordozható eszközökben, okostelefonokban és más mobileszközökben használják, ahol az adatok kis töredékei nagy teljesítmény és memória nélkül cserélhetők. A könnyű használatot kínálva a Bluetooth vezeti az IoT-eszközök csatlakozási protokolljainak listáját.
• ZigBee
a ZigBee egy IoT protokoll, amely lehetővé teszi az intelligens objektumok együttműködését. Általában az otthoni automatizálásban használják. Az ipari beállításokról híres ZigBee-t olyan alkalmazásokkal használják, amelyek támogatják az alacsony sebességű adatátvitelt a rövid távolságok között.
városi közvilágítás és elektromos fogyasztásmérők, amelyek alacsony energiafogyasztást biztosítanak, a ZigBee kommunikációs protokollt használják. Biztonsági rendszerekkel és intelligens otthonokban is használják.
2. IoT Adatprotokollok
az IoT adatprotokollok alacsony fogyasztású IoT eszközök csatlakoztatására szolgálnak. Ezek a protokollok pont-pont kommunikációt biztosítanak a hardverrel a felhasználói oldalon internetkapcsolat nélkül. Az IoT adatprotokollok csatlakoztathatósága vezetékes vagy mobilhálózaton keresztül történik. Néhány IoT adatprotokoll:
az IoT eszközök egyik legelőnyösebb protokollja, az MQTT különféle elektronikus eszközökről gyűjt adatokat, és támogatja a távoli eszközfigyelést. Ez egy feliratkozás / közzététel protokoll, amely a Transmission Control Protocol (TCP) protokollon fut, ami azt jelenti, hogy támogatja az eseményvezérelt üzenetcserét vezeték nélküli hálózatokon keresztül.
az MQTT-t elsősorban olyan készülékekben használják, amelyek gazdaságosak és kevesebb energiát és memóriát igényelnek. Például tűzérzékelők, autóérzékelők, intelligens órák és alkalmazások a szöveges üzenetküldéshez.
• Korlátozott Alkalmazásprotokoll (CoAP)
a CoAP egy internet-segédprogram protokoll korlátozott modulokhoz. Ennek a protokollnak a használatával az ügyfél kérést küldhet a kiszolgálónak, a kiszolgáló pedig HTTP-ben visszaküldheti a választ az ügyfélnek. A könnyű kivitelezéshez az UDP-t (User Datagram Protocol) használja, és csökkenti a helyhasználatot. A protokoll bináris adatformátumot használ EXL (hatékony XML csomópontok).
a CoAP protokollt elsősorban automatizálásban, mobilokban és mikrovezérlőkben használják. A protokoll kérést küld az alkalmazás végpontjainak, például az otthoni készülékeknek, és visszaküldi az alkalmazásban lévő szolgáltatások és erőforrások válaszát.
• Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)
az AMQP egy szoftver réteg protokoll üzenetorientált köztes szoftver környezetben, amely útválasztást és sorban állást biztosít. Megbízható pont-pont kapcsolatot biztosít, és támogatja a zökkenőmentes és biztonságos adatcserét a csatlakoztatott eszközök és a felhő között. Az AMQP három különálló összetevőből áll: Exchange, Message Queue és Binding. Mindhárom összetevő biztosítja az üzenetek biztonságos és sikeres cseréjét és tárolását. Segít abban is, hogy létrejöjjön az egyik üzenet kapcsolata a másikkal.
az AMQP protokollt elsősorban a bankszektorban használják. Amikor egy szerver üzenetet küld, a protokoll mindaddig követi az üzenetet, amíg minden üzenetet hiba nélkül eljuttat a kívánt felhasználókhoz/célállomásokhoz.
• gép-Gép (M2M) kommunikációs protokoll
ez egy nyílt ipari protokoll, amelyet az IoT eszközök távoli alkalmazáskezelésének biztosítására építettek. Az M2M kommunikációs protokollok költséghatékonyak és nyilvános hálózatokat használnak. Olyan környezetet teremt, ahol két gép kommunikál és adatokat cserél. Ez a protokoll támogatja a gépek önellenőrzését, és lehetővé teszi a rendszerek alkalmazkodását a változó környezethez.
az M2M kommunikációs protokollokat intelligens otthonokhoz, automatizált járműhitelesítéshez, automatákhoz és ATM-ekhez használják.
• Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP)
az XMPP egyedi tervezésű. Push mechanizmust használ az üzenetek valós idejű cseréjéhez. Az XMPP rugalmas és zökkenőmentesen integrálható a változásokkal. Az open XML (Extensible Markup Language) használatával kifejlesztett XMPP jelenlétjelzőként működik, amely az üzeneteket továbbító vagy fogadó szerverek vagy eszközök rendelkezésre állási állapotát mutatja.
az azonnali üzenetküldő alkalmazások, mint például a Google Talk és a WhatsApp, az XMPP-t az online játékokban, a hírportálokban és a Voice over Internet Protocolban (VoIP) is használják.
az IoT protokollok biztonságos környezetet kínálnak az adatcseréhez
a Forbes által közzétett cikk szerint körülbelül “32 000 intelligens otthont és vállalkozást fenyeget az adatok kiszivárogtatása.”Ezért fontos az IoT protokollokban és szabványokban rejlő lehetőségek feltárása, ami biztonságos környezetet teremt. Ezen protokollok használatával a helyi átjárók és más csatlakoztatott eszközök kommunikálhatnak és adatokat cserélhetnek a felhővel.