Tüketici IoT cihazları genellikle İnternet bağlantısını nasıl etkinleştirir?


15

Bildiğim kadarıyla IoT cihazlarına uzaktan (LAN değil İnternet) erişimi sağlamak için 2 genel yöntem var:

  1. Aygıtın düzenli olarak yokladığı bir sunucu aracılığıyla (örn. MQTT )
  2. Doğrudan uzaktan erişim

Genelde tüketici cihazlarının bir ev yönlendiricisinin arkasında olduğu için ikinci yöntemin basit olmadığını varsayıyorum.

Benim sorum şudur: Şu anda satılan IoT cihazlarının yüzde kaçı uzaktan onlara bağlanmak için aşağıdaki yöntemlerden hangisini kullanıyor :

  1. Bir sunucu aracılığıyla (cihaz sunucuyu yoklar)
  2. Bağlantı noktası yönlendirmeyi etkinleştirmek için bir ev yönlendiricisini el ile yapılandırmayı gerektiren doğrudan uzaktan erişim (veya aygıtı açığa çıkaran başka bir yol)
  3. Cihazın yönlendiriciyi UPnP veya başka bir protokol aracılığıyla otomatik olarak yapılandırdığı doğrudan uzaktan erişim
  4. Yönlendirici kurulumu gerektirmeyen bir cihazın statik IPv6 adresini kullanarak doğrudan uzaktan erişim
  5. Diğer yöntemler

Sorum, bugün satılan ve evlere monte edilen güvenilir üreticilerin ampulleri, ışık anahtarları, kilitler, termometreler gibi tüketici IoT cihazları ile ilgilidir.

Güncelleme:

Bunu buldum cevabı ile Aurora0001 @ hakkında bu sitede başka cevaba delik açma (örneğin bir ev yönlendirici arkasında) farklı iç ağların ikamet eden 2 cihaz arasında doğrudan iletişim sağlamak için. Bu çözüm bir sunucu gerektirir, ancak sadece ilk el sıkışma için.

Sanırım bu başka bir seçenek daha ekleyecek ...


İlginç soru. Yüzdeleri bulmak için kolayca elde edilebilecek istatistikler olup olmadığından emin değilim - özellikle bunlara ihtiyacınız var mı, yoksa sadece hangi yöntemlerin daha yaygın olduğu hakkında bir fikir edinmeye mi çalışıyorsunuz?
Aurora0001

5
Ayrıca MQTT anket yapmaz, aracıya kalıcı bir bağlantı açar ve aracı daha sonra bu bağlantıya geri mesajlar gönderir
hardillb

1
Sanırım bu yılki yüklemelerin% 99'u (1) kullanacak, ancak tahminini haklı çıkaracak hiçbir şeyim yok.
Sean Houlihane

2
@Mawg Ters adres araması. Evimdeki bir cihaza işten erişim.
Sean Houlihane

1
@Perspectivus neden, açık bir sokete pratik olarak ek yük yoktur, 15 dakika TCP'den daha kısa olduğu sürece, soketten daha kısa olduğu sürece, yapılandırılabilir bir oranda çok küçük bir canlı paket gönderir (aracının hala orada olduğunu bildirmek için). süresiz olarak açık kalmalıdır.
hardillb 15:17

Yanıtlar:


12

Listede en yaygın tüketici IoT mimarilerinden biri eksik olduğu için oldukça yüksek bir "# 5, Diğer" yüzdesi bulacağınızı düşünüyorum: bir ev içi ağ geçidi üzerinden dolaylı iletişim.

Açıkladığınız diğer tüm yöntemlerin evde dezavantajları vardır: yapılandırılması zor, güvenli değiller veya çok pahalı sunucu kaynakları alıyorlar. Ev içi ağ geçidi, tek tek cihazlar için bu sorunları önler ve yalnızca bir cihazı internete maruz bırakır.

Tipik ağ geçidi çeşitli amaçlara hizmet eder. İlk olarak, bir protokol köprüsü. Kablosuz cihazlar, Z-Wave, Zigbee, özel 900 MHz RF, özel 433 MHz RF, kızılötesi ışık, Bluetooth, BLE, ANT +, Crestron vb.Dahil olmak üzere her türlü açık ve tescilli iletişim protokolünü kullanır. Bunlar her türlü niş problemini çözer, cihaz başına maliyet, pil ömrü, kendi kendine yapılandırılan örgü ağlar, hızlı yanıt süreleri, güvenli olmayan iletişim, minimum depolama alanı kullanan basit yapılandırmalar vb. gibi. Bu şekilde çoğu tüketici IoT cihazı IP paketi kullanmaz, bunun yerine verilerini çok içeride teslim eder pil ömrünü korumak için daha küçük çerçeveler. Ağ geçidi, özel protokolü IP tabanlı bir ağ ile daha taşınabilir ve birlikte çalışabilir bir şeye dönüştürecektir.

Ayrıca, ev içi ağ geçidi sistemin kurallarını saklamak için iyi bir yerdir. "Merdivenlerin üstündeki ışığı açarsanız, mutfak lambası açık olmadıkça giriş yolunu da açarsanız" gibi kuralları etkinleştirecekseniz, kuralları merkezi bir ışık anahtarlarına yerleştirebilirsiniz. web sunucusu veya ağ geçidi. Her ışık anahtarına kural koymak, kurulumu, değiştirilmesi veya yönetilmesi zor bir yapılandırma sağlar. Kuralların merkezi bir sunucuda çalıştırılması, mesajın TCP'ye çevrilmesi, şifrelenmesi, internet üzerinden gönderilmesi, eylemin alınması, şifresinin çözülmesi ve Zigbee'ye geri çevrilmesi gerektiğinden gecikmeyi beraberinde getirir. Ağ geçidi, satıcının yedekleme ve geri yükleme için tek bir yönetim noktası ve kuralları hızlı bir şekilde çalıştırmak için yerel işlemci sağlayarak bu sorunları çözmesini sağlar.

Güvenlik büyük bir sorundur: IoT cihazlarının ucuz olması gerekir ve ucuz işlemcilerin güvenli şifreleme işlevleri için büyük CPU'ları ve depolama alanları yoktur. Güvenli şekilde şifrelenmiş protokoller geliştirmek için yapılan büyük masraflardan kaçınma arzusundan bahsetmiyorum. Böylece tüketici cihazlarında çok zayıf (ucuz) güvenlik uyguluyorlar ya da hiç güvenlik yok. Bunu sadece çok sınırlı bir aralıkta iletişim kurarak telafi ediyorlar - sadece ev içi ağ geçidine ulaşmak zorundalar. Bu şekilde, ağ geçidi yerel güvenli olmayan iletişimleri yönetir ve TLS üzerinden buluta iletişim kurmak için gereken işlem gücüne ve depolamaya yalnızca bir aygıt gerekir.

Son olarak, ağ geçidi, cihazlara insan arabiriminin uygun tek bir noktasını sağlayabilir. Çoğu ağ geçidi, GUI tabanlı yapılandırmaya izin veren bir web arabirimini ortaya çıkarır. Sadece bir düğme ve bir LED kullanarak 12 karakterli bir WiFi şifresini bir cihaza Mors kodu yapılandırmaya çalıştığınızı düşünün. Daha da kötüsü, şirketinizin telefon destek personelinin bu süreç boyunca her müşteriyle konuştuğunu hayal edin.

Ne yazık ki, bu hala sorunuza doğrudan cevap vermiyor. Ancak ağ geçidi mimarisinin tüketici odaklı cihazların internete bağlanmalarının en yaygın yolu olmasını bekliyorum.

EDIT: IoT cihazları için kullanılan ev içi ağ geçitleri hakkındaki yorumunuza yanıt olarak, birkaç temel tür vardır: özel tek amaçlı, özel çok amaçlı ve genel amaçlı. Aşağıdaki arabirimlere ek olarak, hepsinde bir IP ağına giden ve bir IP ağından gelen mesajları köprülemek için bir Ethernet veya WiFi arayüzü vardır.

Özel bir tek amaçlı ağ geçidi yalnızca belirli bir üreticinin cihazlarıyla konuşur. En basit örnekler, Fitbit dongle gibi tek bir cihazdan veri alan bir USB dongle olabilir. Diğer örnekler arasında Philips Hue Bridge (yalnızca Philips Hue ampullerle iletişim kuran); Liftmaster MyQ Gateway (yalnızca Liftmaster, Chamberlain veya Craftsman garaj kapısı açıcılarıyla iletişim kurar); veya Harmony Hub (Logitech Harmony ile iletişim kuran ve IR'yi çeşitli ev sineması bileşenlerine yanıp sönen).

Özel amaçlı çok amaçlı hub'a örnek olarak Samsung'un SmartThings merkezi verilebilir. SmartThings, çok çeşitli ev otomasyon cihazları satmaktadır, ancak yalnızca SmartThings protokolünü konuşurlar. SmartThings hub ayrıca IP üzerinden diğer birçok aygıt denetleyicisiyle iletişim kurabilir ve yerel IFTTT entegrasyonuna sahiptir.

Genel amaçlı ağ geçitleri bazı tescilli bileşenlere sahip olabilir, ancak genellikle birden fazla arabirimi destekler ve birincil akıllı ev arabirimi olarak işlev görebilir. Örnekler arasında Wink Hub (Zigbee, Z-Wave, Lutron ve Kidde RF cihazlarıyla iletişim kurar); Vera Edge (Z-Wave ve Insteon cihazlarıyla iletişim kurar ve harici cihazlarla iletişim için uzanır).

Son olarak, Domoticz ve OpenHAB dahil olmak üzere genel amaçlı ev otomasyonu alanında çok aktif bazı açık kaynak çalışmaları da bulunmaktadır. Bunlar, özel köprü cihazları (Z-Wave USB dongle veya Zigbee radyo gibi) aracılığıyla IoT cihazlarıyla iletişimi destekleyen, kuralları uygulayan ve IFTTT, MQTT ve diğerleri gibi kapsamlı entegrasyon özellikleri sunan yazılım programlarıdır.


Teşekkürler John. Bu tür ev içi ağ geçitleri hakkındaki genel makalelere veya belirli örneklere referans verebilir misiniz?
Perspectivus

8

Bu şekilde çalışan neredeyse tüm tüketici ürünleri, harici bir cihazdan evdeki belirli bir cihaza mesaj gönderilmesine aracılık etmek için harici bir sunucu gerektirir. Raspberry Pi'nizde port 22'yi açığa vurmanın en belirgin durumunda bile, hala (genellikle) dinamik bir DNS servisine ihtiyacınız vardır.

  1. Aygıt, sunucuyla kalıcı bir bağlantı başlatır ve sürdürür. Bu, yönlendiricinin web'e https erişimi sağlaması koşuluyla yönlendirici yapılandırması gerektirmez ...

Diğer tüm yöntemler için, uzaktan ahize cihazının ev içi cihazı bulabilmesi gerekir. Eşler arası protokoller bazen bir istemci-sunucu mimarisinden kaçınmak istedikleri için port yönlendirme kullanır.

Ayrıca bir sistemin UPnP kullanarak gelen bir portu açması mümkündür, ancak IoT uygulamaları için bu gerekli olmamalıdır. Bu, eski oyun uygulamaları için geçerli olabilir, ancak bir genel IP'de birden fazla düğüm bulunduğunda dağılmaktadır.

IPv6, bir çift cihazın ilişkilendirilmesine izin verse de, birçok ağ bugün IPv6'yı uçtan uca desteklememektedir. Bellenim güncellemelerini sağlamak için bir sunucu gereklidir (cihaz satılmadan önce kullanılmıyorsa).

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.