Про безопасность IoT устройств читаем тут. Короткий ролик про IoT протоколы от Droider.
Личная практика
- Робот пылесос – Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 1C
- Глюки при подключении к домашнему wifi после смены его ssid/pass в виде отсутствия даже попытки отправки ssid/pass на девайс с приложения mi home на пылесос при успешном подключении к его точке доступа решались в моем случае разрешением отправки геолокации для приложения mi home, разрешением local network и переносом пылесоса ближе к роутеру в момент аутентификации; у других помогало куча других шаманств https://market.yandex.ru/product-question-answer/4914553 https://youtu.be/B2SkJ6eVW84
- Робот-мойщик окон – dBot W120
- Умный измеритель качества воздуха – Xiaomi Qingping Air Monitor Lite CGDN1
- Умный диспенсер для мыла – Mi Automatic Foaming Soap Dispenser, Kitfort KT-2045
- Умные розетки – Yandex YNDX-0007, Broadlink SP3S-EU
- классика жанра для IoT (сталкивался с qingping air monitor) – родные приложения работают лучше, чем интеграции: yandex приложение не обнаруживало розетку до тех пор, пока вместо универсальной app не стал использовать приложение чисто под задачу (Умный дом)
- на обеих присутствует нужный функционал (в виде таймеров/сценариев) работы по расписанию с отключением ночью и включением утром (нужно для термопота и зарядной станции)
- обе управляются через приложение
- обе имеют урезанный мультиметр
- Yandex – измерение напряжения, мощности и потребления тока
- Broadlink – только мощность (Power), но есть кумулятивный расчет потребления за месяц
SMART CITY
IoT вплотную внедряется – в Минске уличное освещение управляется и мониторится через 3G/LTE ОПСОСа. Такое освещение более экономно. В довольно древнем ролике по ссылке столбы от IntelliStreets освещения супер-digital, причем с аплинком по radio (видимо 3G/LTE) и функционалом: возможность записи/мониторинга ситуации на дорогах (камеры/микрофоны), громкоговорители, небольшие встроенные digital рекламные банеры, небольшие digital указатели.
В Минске 60 тысяч уличных фонарей управляются через сеть мобильной связи. Переход на M2M-технологии дает возможность оперативно реагировать на неполадки в сети и экономить электроэнергию. Переход на использование "умных" фонарей уже давно распространен в мире благодаря широкому комплексу преимуществ. К примеру, компании Philips и Ericsson в прошлом году начали реализовывать проект по развертыванию в Лос-Анджелесе системы уличного освещения Philips SmartPole с встроенными базовыми станциями для обеспечения 4G-связи.
Стандарты
- Wi-Fi – активно использовался и используется для подключения IoT устройств
- 3G/4G/5G – активно использовался и используется для подключения IoT устройств
- Zigbee – один из самых популярных протоколов с большим количеством пользовательских IoT устройств, поддерживает AES шифрование с 128-битным ключем. Его даже использовал NASA для управления дроном с марсохода! В NASA посчитали что не нужно разрабатывать новый протокол и Zigbee решает все вопросы – он имеет механизмы для работы с учетом шума в эфире, крайне энергоэффективен.
- Z-Wave – поддерживает multicast/broadcast/unicast взаимодействия, сеть z-wave состоит из контроллеров и клиентов (slaves). Поддерживается резервирование контроллеров. Работает на частоте 908.42 MHz North America, 868.42 MHz Europe. Ранее был закрыт, сейчас, насколько мне известно, открыли.
- LoRaWAN – протокол, специально разработанный под IoT устройства. В сетях LoRaWAN существует три класса endpoint (конечных) устройств (для устройств с низким потреблением питания, для минимальной задержки, для устройств, требующих определенную полосу пропускания)
- Bluetooth Low Energy (BLE) и Bluetooth Smart – разработка bluetooth с минимальным потреблениям питания (во многом за счет реализации sleep mode – устройство просыпается только когда это необходимо).
- INSTEON – предоставляет возможность работы с IoT устройствами как по беспроводному, так и по проводному (питание) каналу. Поддержка работы как mesh, так и p2p коммуникаций.
- LRWPAN и 6LoWPAn – Low Rate Wireless Personal Area Networks, IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks
-
Matter/Thread стандарт (на основе ролика Droider и threadgroup.org).
-
Используют apple и google
-
Энергоэффективный
-
Mesh – устройства взаимодействуют напрямую и
-
чем больше девайсов, тем лучше охват сети
-
сеть автоматически перестраивается при отказе промежуточных устройств (zigbee и zwave тоже так умеют)
-
-
На сетевом уровне для обмена данными используется ipv6 – 6lowPAN (выше)
-
На физическом уровне используется стандарт ieee 802.15.4 (как zigbee)
-
Работает в диапазоне 2.4 GHz
-
Border router (thread – wifi/ethernet) может быть отдельный девайс или функционал встроенный в IoT устройство (колонку, например)
-
Пример устройств
https://www.apple.com/shop/accessories/all/homekit
https://www.apple.com/ios/home/
-
- ATM, retail machines
- cars
- sensors
- home appliances (smart outlets, bulbs)
- video cameras
- medical devices
- wearables
Мониторинг
При крупных деплойментах (напр. счетчики) IoT ставит челленжи в виде
-
- мониторинга и управления большого количества устройств. Централизованный подход тут зачастую недостаток – одним серверов уже задачу не решить (нормальная практика в сетевом мониторинге провайдеров или очень крупного энтерпрайза).
- требования по полосе серверов/прокси мониторинга
Понятия
- Fog computing – обработка данных от IoT устройства как можно ближе к нему
- Fog edge – устройство получает от IoT устройства данные и передает в облачное приложение
Чаще всего в реальности происходит объединение концепций – устройство аггрегатор fog-edge router (например, локальный Ivideon сервер или контроллер умного дома) собирает данные от множества сенсоров и отправляет в облако. Так же в некоторых случаях само IoT устройство отправляет данные в cloud (напр. ivideon камера или умный термостат). В целом с точки зрения безопасности приветствуется скорее второй подход – когда IoT устройство напрямую с внешней сетью не коммуницирует.
Протоколы форматирования сообщения
- REST (Representational State Transfer)
- MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
- CoAP (Constrained Application Protocol)
- DDP (Data distribution Protocol)
- AMQP (Advanced Message Queing Protocol
- XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol)