Das Internet der Dinge: Eine vernetzte und intelligente Welt
Die Technologie nimmt eine noch schärfere Wendung, um die Welt wie nie zuvor zu verändern. Damit erweitert sich auch die Internetlandschaft. Es beschränkt sich längst nicht mehr nur auf Smartphones, Laptops, Tablets oder Computer. In der heutigen Zeit sind viele Geräte mit dem Internet verbunden, wodurch „intelligente“ Geräte entstehen.
Wie Sie wissen, ist das Internet der Dinge oder das Internet der Dinge ein Überbegriff für alle mit dem Internet verbundenen Geräte, die uns in unserem täglichen Leben begegnen.
Um zu verstehen, wie das Internet der Dinge es uns ermöglichen kann, eine Datei zu erstellen Eine intelligente und vernetzte Welt (Nicht nur Hardware), fangen wir mit den Grundlagen an.
Was ist das Internet der Dinge?
Das Internet der Dinge bezieht sich auf physische Objekte/Dinge, die weltweit mit dem Internet verbunden sind, um Informationen zu sammeln und auszutauschen. Die Bandbreite aktueller und potenzieller IoT-Geräte ist enorm. IoT-Netzwerke bieten eine vernetzte Umgebung, in der Dinge digital präsent sind und mit anderen Objekten und Menschen kommunizieren können.
Das Internet der Dinge ist eine revolutionäre Transformation in der digitalen Welt mit dem Potenzial, das Leben jedes Menschen zu berühren. Die Veränderungen, die das Internet der Dinge mit sich bringt, sind überall sichtbar. Einige Beispiele für IoT-Geräte sind Smart Cities, Smart Wearables, integrierte Lieferketten, Connected Smart Homes, Parksensoren und vieles mehr.
Wachstum für Internet der Dinge und Adoption Bewegen Sie sich in einem schnellen Tempo. Die Akzeptanz des Internets der Dinge, wie wir sie heute sehen, hängt von vielen anderen fortschrittlichen Technologien ab, wie z. B. drahtlosen Protokollen, großen Datenmengen, kostengünstigen Mikroprozessoren, Cloud-basierten Webanwendungen und vor allem der Zunahme vernetzter Geräte. Sie können die Statistiken der aktiven Verbindungen für IoT-Geräte im Vergleich zu Nicht-IoT-Geräten von 2010 bis 2025 anzeigen.
Internet der Dinge – Architektur
Die IoT-Architektur besteht aus einer Kombination von Sensoren, physikalischen Daten, Cloud-Diensten, Kommunikationsschichten, Benutzern, IoT-Protokollen, Geschäftsschichten, Entwicklern und Betreibern. Aufgrund des weiten Umfangs der Domäne von Internet-Objekten gibt es keine spezifische normative Architektur, die weltweit strikt befolgt wird.
Abhängig von den Anforderungen und Anforderungen verschiedener Branchen wurden verschiedene Strukturen entwickelt. Es gibt jedoch eine Datei Grundlegender Betriebsablauf auf denen das Internet der Dinge aufbaut. Daher werden wir in diesem Blog die grundlegenden Schichten der IoT-Architektur (d. h. die 5-stufige IoT-Architektur) diskutieren.
Die Funktion der Sensorschicht ist die Fähigkeit, Änderungen des physikalischen Zustands verbundener Objekte in Echtzeit zu erkennen. Daher sind die Sensoren die Hauptelemente dieser Schicht. Mit Hilfe von Sensoren kann man die physische Umgebung messen, Daten sammeln, intelligente Objekte identifizieren und lokalisieren und die Daten schließlich zur Datenanalyse an die Cloud senden.
Bei Motoren hingegen greift der Vorgang in die physikalische Realität ein. So können sie beispielsweise die Raumtemperatur regeln oder das Licht ein- und ausschalten.
Die Kommunikationsschicht befasst sich mit dem Nachrichtenrouting zwischen IoT-Geräten und der Kommunikation und dem Routing zwischen Cloud und Geräten. Darüber hinaus werden die von den Sensoren gesammelten Daten direkt an die Cloud und die Anwendungsschicht auf der Kommunikationsschicht übertragen.
Protokolle wie Message Queuing Teleportation (MQTT), Constrained Application Protocol (CoAP) und Lightweight Device to Device (LwM2M) helfen dabei, verschiedene Geräte zum Senden von Daten zu verbinden.
In der Cloud-Schicht werden alle von Sensoren und Geräten gesammelten Daten übertragen. Die Funktion dieser Schicht besteht darin, Daten zu speichern, zu verarbeiten und zu analysieren. Außerdem nutzt die Cloud ein Rechenzentrum als zentralen Server, um die vom Edge-Gerät generierten Daten zu verarbeiten.
In der Management-Schicht kann man alle anderen Schichten mit Hilfe von Cloud-Management-Tools ausführen und überwachen.
Die Anwendungsschicht stellt viele Dienste und Anwendungen bereit, einschließlich Aggregation, Analyse, Visualisierung und Datensicherheit. Daher ist es stark von den erforderlichen Funktionen der Endbenutzer abhängig.
Protokolle für das Internet der Dinge
Protokolle für das Internet der Dinge Ein wesentlicher Bestandteil der Internet of Things-Technologie. Ohne Protokolle wäre die Hardware einfach nutzlos. Nur IoT-Protokolle ermöglichen IoT-Geräten dies Kommuniziert Indem Daten auf organisierte und sinnvolle Weise ausgetauscht werden.
Internet of Things (IoT)-Protokolle stellen sicher, dass Daten vom Gerät oder Sensor von anderen Gateways/Geräten/Diensten erkannt werden. Hier ist also die Liste der IoT-Protokolle, die für verschiedene Anwendungen entwickelt wurden.
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Constrained Application Protocol (CoAP)
CoAP ist ein Anwendungsschichtprotokoll, das entwickelt wurde, um die Anforderungen von HTTP-basierten IoT-Systemen zu erfüllen. Es ermöglicht Geräten mit eingeschränkten Fähigkeiten, in einer Maschine-zu-Maschine-Verbindung zu kommunizieren.
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Datenverteilungsdienst (DDS)
Data Distribution Service (DDS) ist ein vielseitiges Peer-to-Peer-Kommunikationsprotokoll. Mit DDS können Sie kleine Geräte mit Strom versorgen, um Hochleistungsnetzwerke zu verbinden. Es vereinfacht die Bereitstellung, reduziert die Komplexität und erhöht die Zuverlässigkeit.
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Message-Queuing-Teleportation (MQTT)
MQTT ist ein leichtgewichtiges Datenprotokoll für das Internet der Dinge. MQTT wird für Verbindungen mit geringer Bandbreite an entfernten Standorten verwendet. Es verwendet den Co-Diffusor-Modus und ist absolut für kleine Geräte geeignet, die eine effiziente Batterie und Bandbreite benötigen.
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Extensible Presence and Message Protocol (XMPP)
XMPP ist ein leichtes und offenes Kommunikationsprotokoll. Es wurde für den Datenaustausch in Echtzeit und nahezu in Echtzeit zwischen verschiedenen Netzwerkeinheiten entwickelt.
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Advanced Message Queuing Protocol (AMQP)
AMQP ist eine Softwareschicht, die die Interoperabilität zwischen Messaging-Middleware ermöglicht. Mit AMQP arbeiten verschiedenste Anwendungen und Systeme zusammen. Es erstellt auch standardisierte Nachrichten im industriellen Maßstab.
LwM2M wurde entwickelt, um M2M-Dienste (Machine to Machine) aus der Ferne zu verwalten und zu aktivieren. Dieses Protokoll definiert das LwM2M-Client-Server-Kommunikationsprotokoll, das in einem IoT-Gerät zu finden ist.
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Transmission Control Protocol (TCP)
TCP ist das dominierende Protokoll für den Großteil der Internetverbindung. TCP teilt einen großen Datensatz in kleine einzelne Pakete auf, sendet die Pakete erneut und kombiniert sie entsprechend den Anforderungen neu, um eine Host-zu-Host-Verbindung bereitzustellen.
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User Datagram Protocol (UDP)
UDP läuft über IP und ermöglicht die Kommunikation von Prozess zu Prozess. Es verbessert auch die Datenübertragungsraten über TCP. UDP ist ideal für Anwendungen, die Daten verlustfrei übertragen müssen.
Viele IoT-Protokolle verwenden IPv4, während neuere Implementierungen IPv6 verwenden. Das Internetprotokoll (IP) hilft dabei, den Internetverkehr zu lenken und Geräte in einem Netzwerk zu erkennen und zu lokalisieren.
6LoWPAN ist Kommunikationsprotokoll der Netzwerkschicht. Funktioniert am besten mit Geräten mit begrenzter Rechenleistung.
Zigbee ist eine Spezifikation basierend auf IEEE 802.15.4. Es wurde für High-Level-Kommunikationsprotokolle entwickelt, die zum Erstellen von Personal Area Networks mit kleinen Digitalfunkgeräten mit geringem Stromverbrauch verwendet werden.
Anbieter von Diensten für das Internet der Dinge
Nachdem wir nun die Grundlagen des Internets der Dinge kennen, ist es an der Zeit, einen genaueren Blick auf die Spitze zu werfen Anbieter von Diensten für das Internet der Dinge Heute auf dem Markt erhältlich.
AWS IoT Core bietet bidirektionale, sichere Kommunikation zwischen mit dem Internet verbundenen Geräten (Sensoren, eingebettete Mikrocontroller, Aktoren oder intelligente Geräte) und AWS Cloud.
Auf diese Weise können Sie Telemetriedaten von mehreren Geräten sammeln, speichern und interpretieren. Sie können auch Apps erstellen, die es Benutzern erleichtern, diese Geräte von Tablets oder Telefonen aus zu steuern.
Oracle IoT Cloud ist eine verwaltete Cloud-basierte PaaS-Lösung, die dabei hilft, wichtige Geschäftsstrategien und -entscheidungen zu treffen, indem IoT-Geräte mit der Cloud verbunden und Echtzeitdaten analysiert werden.
Azure IoT ist Microsofts Suite verwalteter Clouds, die Milliarden von IoT-Geräten überwachen, verbinden und verwalten. Azure bietet Ihnen die Möglichkeit, eine breite Palette von IoT-Lösungen zu entwickeln, um die digitale Transformation Ihres Unternehmens zu ermöglichen.
Watson IoT von IBM ist eine verwaltete, in der Cloud gehostete Lösung, die darauf ausgelegt ist, es unkompliziert zu machen, Bedeutung aus IoT-Geräten zu ziehen. Mit IBM Watson können Sie die Nutzung Ihres IoT-Geräts verbinden, erfassen, überwachen, analysieren, archivieren, verwalten und überwachen.
Bietet eine Suite von IBM Cloud-Services als einzelne, von IBM betriebene SaaS-Lösung zum Sammeln und Analysieren von Daten für IoT-Assets.
SAP Leonardo IoT vereint Innovation, Technologien und intelligente Anwendungen, um die Vorteile des Internets der Dinge zu nutzen und Unternehmen intelligenter zu machen. Es ermöglicht Unternehmen, Analyseprozesse zu automatisieren und Erkenntnisse für eine bessere Geschäftsleistung zu gewinnen.
Mindsphere ist eine führende IoT-as-a-Service-Lösung von Siemens. Mithilfe fortschrittlicher Analysen und künstlicher Intelligenz versorgt Mindsphere IoT-Lösungen mit Daten, die von verbundenen Geräten verfügbar sind. Um bessere Geschäftsmodelle zu schaffen, qualitativ hochwertigere Produkte zu entwickeln und alle Prozesse zu verbessern.
Verbindung zum Internet der Dinge
Wir befinden uns bereits in einer stark vernetzten Welt, in der immaterielle Dinge und Menschen durch das Internet der Dinge miteinander verbunden sind. Außerdem integriert das IoT intelligente Netzwerke, die systematisch mit Diensten, Dingen und uns Menschen für verteilte Verarbeitung, Vernetzung und Erfassung verknüpft sind.
Wenn Sie also ein Unternehmen sind, das das Internet der Dinge mit Ihren Produkten und Dienstleistungen verbinden möchte, dann stellen Sie Entwickler mit fundierten Kenntnissen auf diesem Gebiet ein, um Ihre Aufgaben zu erleichtern.
Bildnachweis: Vom Autor eingereicht; Danke dir!
