أفضل 12 بروتوكولًا لإنترنت الأشياء: تشغيل العالم المتصل

أعلى 12 بروتوكولًا ومعيارًا مستخدمًا في إنترنت الأشياء: ربط عالمك الذكي

يُحول إنترنت الأشياء (IoT) عالمنا، حيث يربط مليارات الأجهزة ويوفر الأتمتة والكفاءة والابتكار عبر مختلف الصناعات. ولكن مع وجود العديد من الأجهزة والشبكات المختلفة، من الضروري أن نفهم كيف تتواصل هذه التقنيات بسلاسة. هنا يأتي دور بروتوكولات ومعايير إنترنت الأشياء، حيث توفر الأساس للتشغيل البيني وتبادل البيانات.

يستكشف هذا المنشور أهم 12 بروتوكولًا ومعيارًا من أكثر البروتوكولات والمعايير المستخدمة على نطاق واسع في إنترنت الأشياء، حيث يغطي ميزاتها الأساسية ونقاط قوتها وحالات استخدامها والقيود الخاصة بها لمساعدتك على اتخاذ قرارات مستنيرة لمشاريعك:

1. Wi-Fi (IEEE 802.11): معيار الشبكات اللاسلكية المألوف، المعروف بنطاقه الترددي العالي ونظامه البيئي الشامل، وهو مثالي لتدفق الوسائط ومؤتمرات الفيديو والتطبيقات كثيفة البيانات في المنازل والمكاتب الذكية. ومع ذلك، يمكن أن يكون استهلاك الطاقة مرتفعًا بالنسبة للأجهزة التي تعمل بالبطارية.

2. Bluetooth (IEEE 802.15.1): معيار لاسلكي آخر مشهور قصير المدى، يوفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة، مما يجعله مناسبًا للأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار وأجهزة BLE (Bluetooth Low Energy) للتفاعلات القائمة على القرب ونقل البيانات. ومع ذلك، فإن نطاقه ومعدل بياناته محدودان.

3. Zigbee (IEEE 802.15.4): بروتوكول شبكات شبكية مصمم خصيصًا للمنزل الذكي وميكنة المباني، ويوفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة وموثوقية عالية وقابلية للتطوير مع شبكات تنظيم ذاتية. ومع ذلك، فهو لا يحظى بنفس الدعم الذي يحظى به Wi-Fi أو Bluetooth.

4. LoRaWAN (شبكة طويلة المدى واسعة النطاق): مصمم للاتصالات طويلة المدى ومنخفضة الطاقة، وهو مثالي لأجهزة الاستشعار البعيدة وتتبع الأصول والتطبيقات الصناعية على مناطق أوسع. ومع ذلك، فإن معدل بياناته محدود، ويمكن أن يكون إعداد الشبكة معقدًا.

5. الخلوي (LTE-M، NB-IoT): توفر الشبكات الخلوية تغطية واسعة واتصالاً موثوقًا به لأجهزة إنترنت الأشياء التي تتطلب التنقل أو الوصول العالمي. ومع ذلك، يمكن أن تكون مكلفة ولها استهلاك طاقة أعلى من بعض الخيارات الأخرى.

6. MQTT (نقل رسائل قياس عن بُعد): بروتوكول مراسلة خفيف مصمم للأجهزة ذات النطاق الترددي المنخفض والموارد المحدودة، وهو مثالي لجمع بيانات المستشعر وتواصل الجهاز في الإعدادات الصناعية والتجارية. إنه نموذج نشر اشتراك، مما يجعله قابلًا للتطوير وفعالًا.

7. CoAP (بروتوكول تطبيق مقيد): بروتوكول خفيف آخر مصمم خصيصًا للأجهزة ذات الموارد المحدودة، ويوفر واجهة RESTful للتفاعلات الشبيهة بالويب حتى مع القدرات المحدودة. غالبًا ما يستخدم مع MQTT لتبادل البيانات.

8. AMQP (بروتوكول صف الرسائل المتقدم): بروتوكول مراسلة متعدد الاستخدامات يوفر تسليم رسائل موثوقًا به والمرونة والأمان، ويُستخدم غالبًا في تطبيقات إنترنت الأشياء للمؤسسات والصناعات لربط أنظمة مختلفة ومعالجة تدفقات بيانات معقدة.

9. DDS (خدمة توزيع البيانات): بروتوكول عالي الأداء مصمم خصيصًا للتطبيقات في الوقت الفعلي وتلك ذات الأهمية البالغة، حيث يوفر توزيع بيانات موثوقًا به ومشاركة بيانات فعالة، وغالبًا ما يستخدم في أنظمة التشغيل والتحكم الصناعية.

10. XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol): بروتوكول قابل للتوسع مصمم في الأصل للمراسلة الفورية، ويوفر اتصالًا في الوقت الفعلي وإدارة الحضور، ويستخدم أيضًا في بعض تطبيقات إنترنت الأشياء لتفاعل الجهاز والمراسلة.

11. OPC UA (OPC Unified Architecture): معيار اتصال صناعي مصمم خصيصًا لتواصل الجهاز إلى الجهاز في الأتمتة والتصنيع، ويوفر تبادل بيانات آمنًا وموثوقًا به لبيانات صناعية معقدة.

12. Matter: معيار جديد مدعوم من الصناعة يهدف إلى توحيد اتصال أجهزة المنزل الذكي، مما يبسط التطوير ويضمن قابلية تشغيل الجهاز عبر العلامات والمنصات المختلفة، ولا يزال قيد التطوير ولكنه يعد بتحسين تجارب المنزل الذكي بشكل كبير.

اختيار البروتوكول المناسب:

يعتمد أفضل بروتوكول لمشروع إنترنت الأشياء الخاص بك على عوامل مختلفة، بما في ذلك:

• قدرات الجهاز: ضع في اعتبارك قيود الطاقة وقوة المعالجة والذاكرة.
• متطلبات الشبكة: قيم الحاجة إلى التغطية والنطاق الترددي والتأخير والموثوقية.
• احتياجات التطبيق: افهم نوع البيانات وحجمها ومتطلبات الوقت الفعلي.
• اعتبارات الأمان: قم بتقييم ميزات التشفير والمصادقة والتحكم في الوصول.
• احتياجات التشغيل البيني: إذا كان التكامل السلس مع أجهزة أو منصات أخرى أمرًا بالغ الأهمية.
• التكلفة والتعقيد: ضع في اعتبارك رسوم الترخيص وتوافقية الأجهزة وجهود التطوير.

من خلال فهم هذه البروتوكولات الـ 12 الأولى وخصائصها، يمكنك اتخاذ قرارات مستنيرة لبناء حلول إنترنت الأشياء قوية وفعالة وقابلة للتشغيل البيني تربط عالمك الذكي بسلاسة.

آمل أن تكون هذه المدونة الشاملة مفيدة لك! لا تتردد في السؤال إذا كان لديك أي استفسارات أخرى.