Брокер локальной сети - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Беспроводные сенсорные сети имеют архитектуру, поддерживающую любой вид топологии (звезда, дерево, ячеистая) и предусматривающую наличие координатора - узла сети, организующего сеть и играющего роль в некоторой степени напоминающую брокера в сети MQTT. Однако, связь с ближайшим узлом сенсорной сети возможна и без помощи брокера - напрямую. Координатор играет роль брокера в случае невозможности установить связь с узлом в силу его удаленности. Более простыми "брокерами" сенсорных сетей являются маршрутизаторы, которые также предназначены для ретрансляции сообщений от одного узла к другому. Любое конечное устройство сенсорной сети может быть настроено на предоставление услуги маршрутизации.
Наличие таких улов, как координатор и маршрутизатор упрощают задачу интеграции брокера MQTTв локальную сеть. Имея IP-адресацию в локальной сети, любой узел всегда будет знать адрес координатора и ближайшего маршрутизатора. Таким образом, для внедрения протокола MQTTв локальную беспроводную сеть способом локального брокера необходимо:
Использовать протокол IP,
Установить программное обеспечение брокераMQTTна маршрутизаторы и координатор локальной сети,
Установить клиентское ПОMQTT на конечные узлы сети,
Использовать таблицу брокеров.
Рисунок 8. Сеть интернет-вещей с локальными брокерами
На рисунке8 изображена топология Интернета вещей после применения метода локального брокера. Такой метод распространяет технологию MQTT на локальные беспроводные сети. Использование данного метода отразится на клиентском приложении только изменением алгоритма подключения к серверу. Теперь при подключении будет использоваться таблица брокеров, включающая в себя как локальные, так и глобальные брокеры.
К недостаткам такого метода можно отнести:
Необходимость подключения вещи к нескольким брокерам (локальному и глобальному),
Наличие дополнительного устройства для развертывания на нем брокера,
Отсутствие локальной сети в случае недоступности брокера,
Связь двух узлов только посредством третьего узла - брокера (отсутствие ячеистой топологии).
Необходимость подключения сразу к двум брокерам приведет к тому, что одни и те же данные придется публиковать дважды. Выходы из этой ситуации следующие:
Доработка программного обеспечения локального брокера с добавлением функции ретрансляции сообщений от вещей на глобальный брокер. В таком случае, если локальный брокер включен, конечные устройства будут использовать его в первую очередь (приоритет локального брокера всегда максимален), а локальный брокер должен иметь возможность устанавливать множество соединений с глобальным брокером и публиковать/принимать сообщения от имени соответствующих вещей.
Рисунок 9. Связь узлов и брокеров с ретрансляцией
Модификация клиентского ПО MQTT с целью добавления режима multicast. Данный режим должен предусматривать возможность публикации сообщений сразу на все доступные брокеры и возможность обрабатывать адресованные узлу сообщения от разных брокеров одной функцией. Поскольку уникальность идентификаторов устройств в глобальной сети должна распространяться и на локальные сети, то проблем с повторной доставкой сообщений быть не должно. Сообщение будет обработано только тем узлом, которому оно адресовано. К тому же режим multicast поддерживается практически любыми стандартами беспроводной связи.
Рисунок 10. Связь узлов и брокеров в режиме multicast
Проблема необходимости дополнительного устройства актуальна только в тех случаях, когда необходимо использование более одного локального брокера. В случае же, когда можно обойтись всего одним локальным брокером такая проблема решается установкой брокерного программного обеспечения на устройство координатора. Шлюз связи с глобальной сетью также может служить платформой как для координатора, так и для локального брокера.
В случае недоступности брокера или выхода его из строя, сенсорная сеть самовосстановится, однако сеть вещей распадется, если не будет запасного брокера. Такая проблема решается внедрением брокеров на доступные маршрутизаторы сети, или на все узлы сети. Во время выхода из строя основного локального брокера, один из узлов, по возможности, трансформируется в брокер, загрузив сохраненную в нем программу сервера-брокера. Некоторые беспроводные сенсорные сети имеют подобный механизм восстановления - когда вышедший из строя координатор может быть заменен одним из маршрутизаторов сети.
Полное переключение узла в режим брокера также может быть заменено на дополнительное включение программы сервера-брокера. Т. е. узел будет продолжать функционировать в прежнем режиме, но параллельно с приложением конечного устройства на узле будет запущен локальный брокер.
К достоинствам метода локального брокера можно отнести:
Полная прозрачность взаимодействия между интернет-вещами,
Автоматическая маршрутизация,
Минимальные изменения пользовательского приложения.
Похожие статьи
-
Способы взаимодействия в Интернете вещей - Виды взаимодействия в Интернете вещей
В настоящий момент можно выделить 3 основных способа взаимодействия с интернет-вещами: Прямой доступ, Доступ через шлюз, Доступ через сервер. В случае...
-
Введение - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Интернет вещь протокол виджет В настоящее время активно развивается такое направление в области информационных технологий, как "Интернет вещей" -...
-
Использование протокола IP в локальных сетях - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Рассмотрим реализацию обеих способов на примере Интернета вещей, основанном на протоколе MQTT, состоящего из локальных сенсорных сетей под управлением...
-
FogComputingв Интернете вещей - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Интернет-вещи могут связываться друг с другом вне зависимости от их территориального расположения. Это означает, что в протоколе прикладного уровня...
-
Централизованный сервер как метод взаимодействия - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Большинство интернет-вещей представляют собой самостоятельные устройства, передающие некоторую информацию в базу данных для последующей обработки и...
-
Взаимодействие между интернет-вещами - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Концепция Интернета вещей подразумевает не только сбор данных с удаленных и отслеживаемых объектов, не только управление этими объектами, но и обмен...
-
Использование шлюза - Виды взаимодействия в Интернете вещей
В Интернете вещей шлюз используется не только для прямой связи интернет-вещей с пользователем, но и при использовании централизованного сервера. Шлюзы...
-
Интернет вещей представляет собой вычислительную сеть, имеющую Основные узлы - интернет-вещи, Серверы управления интернет-вещами, Пользовательские узлы -...
-
Локальные сети - это такие сети, которые объединяют компьютеры, находящиеся рядом (в одной комнате, в одном или нескольких близко расположенных зданиях)....
-
Введение, Общие сведения о локальных сетях - Разработка локальной сети для ОАО "Корпорация Монстров"
Общие сведения о локальных сетях Локальный сеть вычислительный сервер Локальная Сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) - это комплекс оборудования и...
-
Протокол MQTT - Виды взаимодействия в Интернете вещей
MQTT (MQ Telemetry Transport) - это протокол, поддерживаемый микроброкером Lotus Expeditor. MQTT представляет собой основанный на TCP/IP протокол обмена...
-
При работе порта в полудуплексном режиме коммутатор не может изменять протокол и пользоваться для управления потоком новыми командами, такими как...
-
Технические средства локальных сетей включают в себя следующие функциональные группы оборудования: * средства линий передачи данных (кабель, витая пара,...
-
ЛС в зависимости от назначения и технических решений могут иметь различные топологии: - В кольцевой ЛС информация передается по замкнутому каналу. Каждый...
-
Электронная почта, Локальные сети - Работа в сети Internet
Электронная почта - e-mail (от англ. Electronic mail) является одним из самых старых и наиболее широко распространенных сервисов Интернет. Популярность...
-
Активное сетевое оборудование - Архитектура локальных компьютерных сетей
Активное сетевое оборудование (АСО) это - электронное устройство, за которым следуют некоторые "интеллектуальные" особенности. К такому оборудованию,...
-
Обзор сетей передачи данных, Определение локальных сетей - Сеть абонентского доступа
Определение локальных сетей Способов и средств обмена информацией за последнее время предложено множество: от простейшего переноса файлов с помощью...
-
История и основные парадигмы Следующий виток развития информационных технологий находится вне области настольных компьютеров. В парадигме Интернета Вещей...
-
Домашнее использование чаще всего представляет из себя набор сенсоров, собирающих информацию об индивидах, которые напрямую владеют этой сетью. Это могут...
-
Для определения наиболее актуальных функциональных требований необходимо полностью рассмотреть предлагаемые в научном сообществе решения по...
-
Топология звезда - Проектирование учебной локальной вычислительной сети
Звезда - это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через...
-
Выбор топологии сети, Шинная топология - Проектирование учебной локальной вычислительной сети
Сетевая топология - способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств. Существует несколько вариантов топологий для...
-
Концентратор - Архитектура локальных компьютерных сетей
Сетевой концентратор или хаб (от англ. hub -- центр) -- устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры...
-
В данной главе рассматриваются устройства логической структуризации сетей, работающие на канальном уровне стека протоколов, а именно - мосты и...
-
Концентраторы - Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней
Основные и дополнительные функции концентраторов Практически во всех современных технологиях локальных сетей определено устройство, которое имеет...
-
С эксплуатационной точки зрения удобно рассматривать то, как устройства в IoT соединяются и "общаются" друг с другом, говоря о технических моделях...
-
На текущий момент AMQP 1.0 официально поддерживается всеми сервисами Azure, которые являются частью шлюза соединения. Microsoft сориентировался на этом...
-
В программе присутствуют следующие основные модули: - PlatformManager - DeviceManager - ScenariosManager - ScenarioEngine - ExportManager - ImportManager...
-
Технологии проводных локальных сетей - Разработка локальной сети для ОАО "Корпорация Монстров"
Технология Fast Ethernet Fast Ethernet - пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. Метод Управления Доступом:...
-
Изначально для данной локальной сети раздавалось адресное пространство подсети 137.143.42.0/23. Для обеспечения каждого логического сегмента сети...
-
Требования к системе в целом Требования к структуре и функционированию ЛВС .1 ЛВС должна состоять из следующих функциональных подсистем: Подсистема...
-
В настоящее время сетевая технологияIEEE802.3/Ethernet наиболее популярна в мире. Популярность обеспечивается простыми, надежными и недорогими...
-
Введение - Модернизация локальной вычислительной сети предприятия
В настоящее время эффективное управление фирмой невозможно без непрерывного отслеживания состояний коммерческого и финансового рынков, без оперативной...
-
При начале разработки после выбора технологического стэка необходимо определить сущности, с набором свойств, которые будут использоваться при дальнейшей...
-
Для реализации вышеописанных пользовательских историй опишем функциональные требования, на которые будет опираться процесс разработки. Во-первых, самый...
-
С целью выбора платформы для внедрения программного модуля необходимо сравнить интеграционные платформы Интернета вещей с помощью определенных критериев....
-
IoT Hub новый сервис, предоставляемый в рамках набора сервисов Azure. Этот сервис предоставляет двустороннее взаимодействие между устройствами и облачной...
-
Ручная настройка Необходимо, чтобы компьютеры находились в одной рабочей группе, в одном диапазоне адресов и с разными сетевыми именами. Настройка этих...
-
Локальная сеть в развитии страны Современное общество вступило в постиндустриальную эпоху, которая характеризуется тем, что информация стала важнейшим...
-
Разработка интеграционных платформ началась одновременно с исследованием и развитием Интернета Вещей. Это происходило по той причине, что сама концепция...
Брокер локальной сети - Виды взаимодействия в Интернете вещей