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2017年8月12日 (土)

IoT標準とプロトコル(1) '17.08.12

【IoT標準とプロトコル(1)】 '17.08.12

 IoT標準とプロトコル

 By postscapes

 モノのインターネット(IoT)対応デバイスやアプリに含まれる、プロトコルの概要を紹介する。

 モノのインターネット(IoT)は、単一の制約されたデバイスから、組み込み技術とクラウド・システムの大規模なクロスプラットフォーム展開までを、リアルタイムに接続する。

 IoT標準化は、デバイスとサーバが、相互に、新しい方法で、互いに会話できるようにする、多数のレガシーと最新の通信プロトコルを、すべて、一緒にすることに取り組んでいる。

 同時に、さまざまな通信プロトコルを統一するために、数多くの提携や連合が形成されている。

・IoTプロトコル

 OSIモデルのような、既存のアーキテクチャ・モデルの上に、すべてのIoTプロトコルを適合させるのではなく、あるレベルの機関に提供するために、プロトコルを、下記のレイヤに分割した。

1)基盤(6LowPAN、IPv4/IPv6、RPLなど)

2)識別(EPC, uCode, IPv6, URIなど)

3)通信・トランスポート(Wi-Fi、Bluetooth、LPWANなど)

4)発見(Physical Web、mDNS、DNS-SDなど)

5)データ・プロトコル(MQTT、CoAP、AMQP、Websocket、Nodeなど)

6)デバイス管理(TR-069、OMA-DMなど)

7)セマンティック(JSON-LD、Web Thing Modelなど)

8)マルチ層フレームワーク(Alljoyn、IoTivity、Weave、Homekitなど)

・セキュリティ

1)垂直業界(Connected Home、Industrialなど)

1.基盤

1)IPv6は、パケット・スイッチ相互ネットワーキング用の、インターネット層プロトコルであり、複数のIPネットワークに渡り、エンドツーエンドのデータグラム伝送を提供する。

2)6LoWPANは、「IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks」の略語であり、各ノードが、IPv6アドレスを持つ、低消費電力でオープンな、無線メッシュ・ネットワークである。

3)UDP(User Datagram Protocol)は、IPベースの、クライアント・サーバ・ネットワーク・アプリケーション用の、シンプルなOSIトランスポート層プロトコルである。

 UDPは、TCPの主な代替であり、1980年に紹介された、最も古い、ネットワーク・プロトコルの1つである。

 UDPは、しばしば、リアルタイムな性能に、最適化された、アプリにおいて、使用されている。

4)QUIC (Quick UDP Internet Connections)は、UDP上で、2つのエンドポイント間における、マルチプレクサ接続のセットをサポートし、TLS/SSLと同等のセキュリティ保護を提供するように設計されている。

5)Aeronは、効率的で、高信頼性の、UDPユニキャスト、UDPマルチキャスト、および、IPCメッセージ転送である。

6)uIPは、8ビット、および、16ビットの、小型マイクロコントローラで使用できる、オープン・ソースのTCP/IPスタックである。

7)DTLS(Datagram Transport Layer)は、DTLSプロトコルは、クライアント・サーバ・アプリが、高信頼で、セキュアに通信できるようにし、データグラム・プロトコルの通信プライバシーを提供する。

 DTLSプロトコルは、Transport Layer Security(TLS)プロトコルをベースにしている。

7)NanoIPは、TCP/IPのオーバーヘッドなく、インターネット的なネットワーキング・サービスを、組み込みデバイスや、センサー・デバイスにもたらすために、作成された、概念である。

8)Content-Centric Networking(CCN)は、コンテンツの配信、スケーラビリティ、モビリティ、および、セキュリティにおける、課題を解決するための、次世代ネットワーク・アーキテクチャである。

9)Time Synchronized Mesh Protocol(TSMP)は、モテスと呼ばれる、無線デバイスの、自己編成ネットワーク用の、コミュニケーション・プロトコルである。

2.発見

1)mDNS(multicast Domain Name System)は、ローカル・ネーム・サーバを含まない、小さなネットワーク内の、IPアドレスに、ホスト名を決定する。

2)Physical Webは、Bluetooth Low Energy(BLE)ビーコンを使用して、周囲の環境内のオブジェクトによって、ブロードキャストされている、URLのリストを表示できるようにする。

3)HyperCatは、URIのコレクションを公開するための、オープンな、JSONベースの、ハイパーメディア・カタログ形式である。

4)UPnP(Universal Plug and Play)は、Open Connectivity Foundationにより管理されている、ネットワーク・デバイスが、ネットワーク上で、他の存在を発見できるようにし、データの共有、コミュニケーション、および、エンターテインメントのために、機能的なネットワーク・サービスを確立できるようにする、ネットワーキング・プロトコルのセットである。

    (続く)

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