vid en tidpunkt då antalet Internet of Things (IoT) – enheter kontinuerligt ökar, bevittnas också fall av DDoS-attacker (Distributed Denial of Service) med frekventa intervaller. Gartner rapporterar att år 2020 kommer antalet IoT-enheter att uppgå till cirka 25 miljarder. Det betyder att det är dags när företag, kunder och andra intressenter bör känna till IoT-protokollen och standarderna, vilket potentiellt kan hålla möjligheterna till säkerhetsöverträdelser borta.
Guide till IoT-protokoll och standarder
IoT-kommunikationsprotokoll är kommunikationssätt som skyddar och säkerställer optimal säkerhet för data som utbyts mellan anslutna enheter.
IoT-enheterna är vanligtvis anslutna till Internet via ett IP-nätverk (Internet Protocol). Enheter som Bluetooth och RFID tillåter dock IoT-enheter att ansluta lokalt. I dessa fall finns det en skillnad i effekt, intervall och minne som används. Anslutning via IP-nätverk är relativt komplex, kräver ökat minne och ström från IoT-enheterna medan intervallet inte är ett problem. Å andra sidan kräver icke-IP-nätverk relativt mindre ström och minne men har en intervallbegränsning.
när det gäller IoT-kommunikationsprotokoll eller-teknik kan en blandning av både IP-och icke-IP-nätverk övervägas beroende på användning.
typer av IoT-protokoll
IoT-protokoll och standarder kan i stort sett klassificeras i två separata kategorier.
1. IoT – nätverksprotokoll
IoT – nätverksprotokoll används för att ansluta enheter över nätverket. Dessa är den uppsättning kommunikationsprotokoll som vanligtvis används över Internet. Med hjälp av IoT-nätverksprotokoll tillåts end-to-end datakommunikation inom nätverkets räckvidd. Följande är de olika IoT – nätverksprotokollen:
• HTTP (HyperText Transfer Protocol)
HyperText Transfer Protocol är det bästa exemplet på IoT-nätverksprotokoll. Detta protokoll har bildat grunden för datakommunikation över webben. Det är det vanligaste protokollet som används för IoT-enheter när det finns mycket data som ska publiceras. HTTP-protokollet föredras dock inte på grund av dess kostnad, batterilivslängd, energibesparing och fler begränsningar.
additiv tillverkning / 3D-utskrift är ett av användningsfallen för HTTP-protokollet. Det gör det möjligt för datorer att ansluta 3D-skrivare i nätverket och skriva ut tredimensionella objekt och förutbestämda processprototyper.
• LoRaWan (Long Range Wide Area Network)
det är ett långväga lågeffektprotokoll som ger signaldetektering under Ljudnivån. LoRaWan ansluter batteridrivna saker trådlöst till Internet i antingen privata eller globala nätverk. Detta kommunikationsprotokoll används främst av smarta städer, där det finns miljontals enheter som fungerar med mindre ström och minne.
Smart gatubelysning är det praktiska användningsfallet för LoRaWan IoT-protokollet. Gatubelysningen kan anslutas till en Lora gateway med detta protokoll. Gatewayen ansluter i sin tur till molnapplikationen som styr intensiteten hos glödlampor automatiskt baserat på omgivande belysning, vilket hjälper till att minska strömförbrukningen under dagtid.
Bluetooth är ett av de mest använda protokollen för kortdistanskommunikation. Det är ett standard IoT-protokoll för trådlös dataöverföring. Detta kommunikationsprotokoll är säkert och perfekt för kortdistans, låg effekt, låg kostnad och trådlös överföring mellan elektroniska enheter. BLE (Bluetooth Low Energy) är en lågenergiversion av Bluetooth-protokollet som minskar strömförbrukningen och spelar en viktig roll för att ansluta IoT-enheter.
Bluetooth-protokollet används mest i smarta bärbara datorer, smartphones och andra mobila enheter, där små fragment av data kan utbytas utan hög effekt och minne. Bluetooth erbjuder enkel användning och toppar listan över anslutningsprotokoll för IoT-enheter.
• ZigBee
ZigBee är ett IoT-protokoll som gör att smarta objekt kan fungera tillsammans. Det används ofta i hemautomation. ZigBee är mer känd för industriella inställningar och används med appar som stöder lågfrekvent dataöverföring mellan korta avstånd.
gatubelysning och elmätare i stadsområden, som ger låg strömförbrukning, använder ZigBee-kommunikationsprotokollet. Det används också med säkerhetssystem och i smarta hem.
2. IoT – dataprotokoll
IoT-dataprotokoll används för att ansluta IoT-enheter med låg effekt. Dessa protokoll ger punkt-till-punkt-kommunikation med hårdvaran på användarsidan utan någon internetanslutning. Anslutning i IoT-dataprotokoll sker via ett trådbundet eller ett mobilnät. Några av IoT – dataprotokollen är:
• Message Queue Telemetry Transport (MQTT)
ett av de mest föredragna protokollen för IoT-enheter, MQTT samlar in data från olika elektroniska enheter och stöder fjärrövervakning av enheter. Det är en prenumerera/publicera protokoll som körs över Transmission Control Protocol (TCP), vilket innebär att den stöder händelsestyrd meddelandeutbyte via trådlösa nätverk.
MQTT används huvudsakligen i enheter som är ekonomiska och kräver mindre ström och minne. Till exempel branddetektorer, bilsensorer, smarta klockor och appar för textbaserade meddelanden.
• CoAP (CoAP)
CoAP är ett Internet-utility-protokoll för begränsade prylar. Med hjälp av detta protokoll kan klienten skicka en begäran till servern och servern kan skicka tillbaka svaret till klienten i HTTP. För lätt implementering använder den UDP (User Datagram Protocol) och minskar rymdanvändningen. Protokollet använder binärt dataformat EXL (effektiva XML-utbyten).
CoAP-protokollet används främst i automation, mobiler och mikrokontroller. Protokollet skickar en begäran till applikationens slutpunkter som apparater i hemmet och skickar tillbaka svaret från tjänster och resurser i applikationen.
• Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)
AMQP är ett programlagerprotokoll för meddelandeorienterad middleware-miljö som ger routing och kö. Den används för tillförlitlig punkt-till-punkt-anslutning och stöder sömlöst och säkert utbyte av data mellan de anslutna enheterna och molnet. AMQP består av tre separata komponenter, nämligen Exchange, Message Queue och Binding. Alla dessa tre komponenter säkerställer ett säkert och framgångsrikt utbyte och lagring av meddelanden. Det hjälper också till att upprätta förhållandet mellan ett meddelande och det andra.
AMQP-protokollet används huvudsakligen inom banksektorn. När ett meddelande skickas av en server spårar protokollet meddelandet tills varje meddelande levereras till de avsedda användarna/destinationerna utan fel.
• maskin-till-maskin (M2M) kommunikationsprotokoll
det är ett öppet industriprotokoll byggt för att tillhandahålla fjärrprogramhantering av IoT-enheter. M2M-kommunikationsprotokoll är kostnadseffektiva och använder offentliga nätverk. Det skapar en miljö där två maskiner kommunicerar och utbyter data. Detta protokoll stöder självövervakning av maskiner och gör det möjligt för systemen att anpassa sig efter den föränderliga miljön.
M2M kommunikationsprotokoll används för smarta hem, automatiserad fordonsautentisering, automater och bankomater.
XMPP är unikt utformad. Den använder en push-mekanism för att utbyta meddelanden i realtid. XMPP är flexibel och kan integreras med förändringarna sömlöst. XMPP är utvecklat med open XML (Extensible Markup Language) och fungerar som en närvaroindikator som visar tillgänglighetsstatus för servrar eller enheter som sänder eller tar emot meddelanden.
annat än snabbmeddelandeprogram som Google Talk och WhatsApp används XMPP också i onlinespel, nyhetswebbplatser och Voice over Internet Protocol (VoIP).
IoT-protokoll erbjuder en säker miljö för utbyte av Data
enligt en artikel publicerad av Forbes riskerar cirka ”32 000 smarta hem och företag att läcka data.”Därför blir det viktigt att utforska potentialen i IoT-protokoll och standarder, vilket skapar en säker miljö. Med hjälp av dessa protokoll kan lokala gateways och andra anslutna enheter kommunicera och utbyta data med molnet.