ElektroPrůmysl.cz, únor 2021

ElektroPrůmysl.cz SOFTWARE 68 | únor 2021 redukované funkční zařízení (RFD) a koordi- nátor. Umožňuje zřizovat bezdrátové osob- ní sítě (WPAN) a poskytuje nízkoenergetický komunikační protokol. Stručně řečeno, jed- ná se o bezdrátovou síť ad hoc s nízkou da- tovou rychlostí, nízkou spotřebou a nízkým rozsahem komunikace, která je zabezpeče- na 128bitovými symetrickými šifrovacími klíči a datovou rychlostí 250 kb/s. 2. Bluetooth Low Energy (BLE) Jedná se o bezdrátovou technologii navr- ženou skupinou Bluetooth Special Interest Group. Jejím principem je snížení energe- tické náročnosti ve srovnání s klasickou technologí Bluetooth. Protokoly v BLE jsou stejné jako v klasickém Bluetooth. BLE podporuje rychlý přenos malých datových paketů s datovou rychlostí 1 Mbps. Master musí být jako centrální zařízení, které se při- pojuje k mnoha zařízením typu Slave, což vede k energetické účinnosti těchto zaříze- ní. Energie se šetří tím, že se Slave uzly ve vý- chozím nastavení udržují v režimu spánku a tyto uzly se pravidelně budí, aby odesílaly datové pakety do Master uzlu a přijímaly ří- dicí pakety. BLE je 2,5krát energeticky účin- nější než Zigbee. 3. LoRA Komunikační protokol LoRA je charakteri- stický dlouhým dosahem. Jde o patento- vanou technologii modulace. Podporuje komunikaci na velké vzdálenosti až 10 km a přenosovou rychlost nižší než 50 kb/s při nízké spotřebě energie. Je nejvhodněj- ší pro aplikace v reálném čase, které jsou odolné vůči chybám. Funguje ve fyzické vrstvě v kombinaci s Long Range Wide Area Network v horních vrstvách. Kromě těchto komunikačních protokolů mezi zařízeními může být použit i jiný pro- tokol aplikační vrstvy, např. Constrained Application Protocol (CoAP) a MQ Teleme- try Transport (MQTT), které jsou vyvinuty pro prostředí IoT jako HTTP. CoAP CoAP je specializovaný internetový aplikač- ní protokol, který je náhradou protokolu HTTP u zařízení založených na IoT s omeze- ním zdrojů. Nízká režie, vícesměrové vysílá- ní a snadné použití jsou základním pilířem zařízení IoT. Zařízení IoT mají mnohem méně paměti a menší napájecí možnosti ve srovnání s tradičními internetovými zaříze- ními. Využívá datový formát Efficient XML Interchanges (EXI), který vede k prostorově efektivnějšímu protokolu. Podporuje také zjišťování zdrojů, výměnu zpráv, automa- tickou konfiguraci, zabudovanou kompresi záhlaví atd. Používá čtyři typy zpráv, tj. Po- tvrzitelné, nepotvrzené, potvrzení a reset. Pro spolehlivou komunikaci se používají potvrzovací zprávy. Ve výchozím nastavení je CoAP vázán na protokol User Datagram Protocol (UDP) a zabezpečení je poskyto- váno pomocí zabezpečení datagramové transportní vrstvy. MQTT je jednoduchý a nenáročný protokol pro předávání zpráv mezi klienty prostřednic- tvím centrálního bodu – brokeru. Díky této nenáročnosti a jednoduchosti je snadno implementovatelný i do zařízení s„malými“ procesory. Vyvinula ho společnost IBM. In- formace jsou uspořádány do hierarchie té- mat. Názvy témat jsou obvykle v textovém formátu. MQTT je podporován protokolem Transmission Control Protocol (TCP), který omezuje jeho použití pro všechny typy za- řízení IoT. Velikost kontrolní zprávy MQTT se pohybuje mezi 2 bajty a 256 megabajty. Podporuje 14 řídicích zpráv pro správu ko- munikace mezi klienty. Kromě MQTT protokolu existuje několik rozšíření, např. MQTT-S, MQTT-SN, které se konkrétně zaměřují na nákladově a ener- geticky efektivní řešení. Komunikační síťové protokoly nepodporují bezpečnostní funkce. Proto jsou náchylný kybernetickým útokům.