IOT English Hand Wirtten Notes
What Is IOT(Internet Of Things)?
इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) physical object की नेटवर्किंग है जिसमें एक दूसरे के बीच या बाहरी वातावरण के संबंध में बातचीत और भावना का संचार करने के लिए उनके आर्किटेक्चर के भीतर इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल होते हैं। आगामी वर्षों में, IoT- आधारित तकनीक उन्नत स्तर की सेवाओं की पेशकश करेगी और व्यावहारिक रूप से लोगों के दैनिक जीवन जीने के तरीके को बदल देगी। चिकित्सा, power, जीन थेरेपी, agriculture, स्मार्ट शहरों, और स्मार्ट घरों में उन्नति केवल कुछ उदाहरण हैं जहां IoT को दृढ़ता से स्थापित किया गया है।
IoT में चार मुख्य घटक उपयोग किए जाते हैं:
· Low Power Embedded System-कम बैटरी की खपत, High performance इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के डिजाइन के दौरान inverse factor एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
· Cloud Computing -IoT उपकरणों के माध्यम से एकत्र किया गया डेटा बड़े पैमाने पर है और इस डेटा को एक reliable स्टोरेज सर्वर पर संग्रहीत किया जाना है। यह वह जगह है जहाँ क्लाउड कंप्यूटिंग खेल में आता है। डेटा संसाधित और सीखा जाता है, जिससे हमें पता चलता है कि सिस्टम में बिजली के दोष / त्रुटियां जैसी चीजें कहां हैं।
· Availability Of Big Data - हम जानते हैं कि IoT सेंसर पर विशेष रूप से वास्तविक समय पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे ये इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हर क्षेत्र में फैलते जा रहे हैं, उनका उपयोग बड़े डेटा के बड़े प्रवाह को ट्रिगर करने वाला है।
· Networking Connection -संवाद करने के लिए, इंटरनेट कनेक्टिविटी एक चाहिए जहां प्रत्येक भौतिक वस्तु का आईपी पते द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है। हालांकि, आईपी नामकरण के अनुसार सीमित संख्या में पते उपलब्ध हैं। उपकरणों की बढ़ती संख्या के कारण, यह नामकरण प्रणाली अब संभव नहीं होगी। इसलिए, शोधकर्ता प्रत्येक भौतिक वस्तु का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक अन्य वैकल्पिक नामकरण प्रणाली की तलाश कर रहे हैं।
IoT के निर्माण के दो तरीके हैं:
· केवल physical objects ka एक अलग इंटरनेटवर्क तैयार करें।
· इंटरनेट को और अधिक विस्तृत बनाएं, लेकिन इसके लिए हार्ड-कोर technologies जैसे कठोर क्लाउड कंप्यूटिंग और तेजी से बड़े डेटा संग्रहण (महंगी) की आवश्यकता होती है।
इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) physical object या लोगों का एक नेटवर्क है जिसे "things" कहा जाता है जो सॉफ्टवेयर, इलेक्ट्रॉनिक्स, नेटवर्क और सेंसर के साथ एम्बेडेड होते हैं जो इन वस्तुओं को डेटा एकत्र करने और आदान-प्रदान करने की अनुमति देता है। IoT का लक्ष्य कंप्यूटर, मोबाइल, टैबलेट जैसे मानक उपकरणों से इंटरनेट कनेक्टिविटी का विस्तार करना है, अपेक्षाकृत टोस्टर जैसे उपकरणों के लिए।
IoT डेटा संग्रह, AI Algorithm और नेटवर्क की शक्ति के साथ हमारे जीवन के पहलुओं में सुधार करके लगभग सब कुछ "स्मार्ट" बनाता है।
HISTORY OF IOT
· 1970- जुड़े उपकरणों का वास्तविक विचार प्रस्तावित किया गया था
· 1990- जॉन रोमी ने एक टोस्टर बनाया, जिसे इंटरनेट पर चालू / बंद किया जा सकता था
· 1995- सीमेंस ने M2M के लिए निर्मित पहला सेलुलर मॉड्यूल पेश किया
· 1999- "इंटरनेट ऑफ थिंग्स" शब्द का उपयोग केविन एश्टन द्वारा P & G में अपने काम के दौरान किया गया था जिसे व्यापक रूप से स्वीकार किया गया
· 2004 - इस शब्द का उल्लेख प्रसिद्ध प्रकाशनों जैसे गार्जियन, बोस्टन ग्लोब और साइंटिफिक अमेरिकन में किया गया
· 2011- मार्केट रिसर्च कंपनी गार्टनर ने अपने शोध में "इंटरनेट ऑफ थिंग्स" तकनीक को शामिल किया
· 2005-यूएन की अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (आईटीयू) ने इस विषय पर अपनी पहली रिपोर्ट प्रकाशित की।
· 2008- इंटरनेट ऑफ थिंग्स का जन्म हुआ
HOW IOT WORKS?
संपूर्ण IoT प्रक्रिया स्मार्टफोन, स्मार्टवॉच, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जैसे टीवी, वॉशिंग मशीन जैसे उपकरणों से शुरू होती है जो आपको IoT प्लेटफॉर्म के साथ संवाद करने में मदद करती है।
एक IoT प्रणाली के चार main component:
· Sensor/Device: सेंसर या डिवाइस एक प्रमुख घटक है जो आपको आसपास के वातावरण से लाइव डेटा एकत्र करने में मदद करता है। इस सभी डेटा में विभिन्न स्तर की जटिलताएँ हो सकती हैं। यह एक साधारण तापमान निगरानी सेंसर हो सकता है, या यह वीडियो फ़ीड के रूप में हो सकता है। एक उपकरण में विभिन्न प्रकार के सेंसर हो सकते हैं जो संवेदन के अलावा कई कार्य करते हैं।
· Connectivity: सभी एकत्र किए गए डेटा को क्लाउड इन्फ्रास्ट्रक्चर में भेजा जाता है। संचार के विभिन्न माध्यमों का उपयोग करके सेंसर को क्लाउड से जोड़ा जाना चाहिए। इन संचार माध्यमों में मोबाइल या उपग्रह नेटवर्क, ब्लूटूथ, WI-FI, WAN, आदि शामिल हैं।
· Data Processing: एक बार जब डेटा एकत्र किया जाता है, और यह क्लाउड पर पहुंच जाता है, तो सॉफ़्टवेयर एकत्रित डेटा पर प्रोसेसिंग करता है। यह प्रक्रिया सिर्फ तापमान की जांच कर सकती है, एसी या हीटर जैसे उपकरणों पर पढ़ सकती है। हालांकि, यह कभी-कभी वस्तुओं की पहचान करने, वीडियो पर computer vision का उपयोग करके बहुत जटिल हो सकता है।
· User Interface: information किसी तरह से end-users के लिए उपलब्ध होनी चाहिए जो अपने फोन पर अलार्म ट्रिगर करने या ईमेल या text messages के माध्यम से उन्हें सूचना भेजने के द्वारा प्राप्त की जा सकती है। users को कभी-कभी एक इंटरफ़ेस की आवश्यकता हो सकती है जो सक्रिय रूप से उनके IoT सिस्टम की जांच करता है। उदाहरण के लिए, user के पास अपने घर में एक कैमरा स्थापित है। वह वेब सर्वर की मदद से वीडियो रिकॉर्डिंग और सभी फीड को एक्सेस करना चाहता है।
Feature Of IoT
IoT की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं जिस पर यह काम करता है वह है कनेक्टिविटी, विश्लेषण, एकीकरण, सक्रिय जुड़ाव और कई और। उनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं:
· Connectivity :कनेक्टिविटी IoT की सभी चीजों के बीच एक उचित संबंध स्थापित करने के लिए Refer करता है IoT प्लेटफॉर्म यह सर्वर या क्लाउड हो सकता है। IoT उपकरणों को जोड़ने के बाद, Reliable , Secure और bi-directional communication को सक्षम करने के लिए उपकरणों और क्लाउड के बीच एक High speed message की आवश्यकता होती है।
· Analyzing : सभी Relevant चीजों को जोड़ने के बाद, यह वास्तविक समय का विश्लेषण करता है कि एकत्र किए गए डेटा का विश्लेषण करें और प्रभावी Business Intelligence का निर्माण करने के लिए उनका उपयोग करें। यदि हमारे पास इन सभी चीजों से एकत्रित डेटा की अच्छी जानकारी है, तो हम कहते हैं कि हमारे सिस्टम में एक स्मार्ट सिस्टम है।
· Integrating : IoT उपयोगकर्ता अनुभव में सुधार करने के लिए विभिन्न मॉडलों को एकीकृत करता है।
· Artificial Intelligence : IoT चीजों को स्मार्ट बनाता है और डेटा के इस्तेमाल से जीवन को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, यदि हमारे पास एक कॉफी मशीन है जो खत्म होने वाली हैं, तो कॉफी मशीन Retailer से हमारि पसंद के कॉफी का ऑर्डर करती है।
· Sensing : IoT technology में उपयोग किए जाने वाले सेंसर डिवाइस पर्यावरण में किसी भी परिवर्तन का पता लगाते हैं और उनकी स्थिति पर रिपोर्ट करते हैं। IoT तकनीक निष्क्रिय नेटवर्क को सक्रिय नेटवर्क में लाती है।
IOT Architecture
IoT केवल इंटरनेट से जुडे user device नहीं है। वास्तव में IoT वह तकनीक है जो सिस्टम का निर्माण करती है ओर जो मानवीय अयोग्यता के बिना वास्तविक दुनिया को Sensing और प्रतिक्रिया देने में सक्षम है| इसलिए हमें निश्चित Framework के लिए एक process Flow विकसित करने की आवश्यकता है, जिस पर एक IoT समाधान बनाया गया है।
IoT आर्किटेक्चर में आम तौर पर 4 चरण होते हैं
· Sensors/Actuators -> "इंटरनेट ऑफ थिंग्स" के संदर्भ में एक चीज को सेंसर और एक्ट्यूएटर्स से लैस किया जाना चाहिए, जिससे सिग्नल को स्वीकार करने और स्वीकार करने की क्षमता मिलती है।
· Data Acquisition System -> सेंसर से डेटा एनालॉग में शुरू होता है जिसमें से आगे प्रसंस्करण के लिए बीग्रेगेट और डिजिटल स्ट्रैम में परिवर्तित होने की आवश्यकता होती है।
· Edge Analytics ->एक बार IoT डेटा डिजीटल और एकत्र हो जाने के बाद, डेटा सेंटर में प्रवेश करने से पहले इसे और processing की आवश्यकता हो सकती है।
· Cloud Analytics-> ऐसे डेटा जिन्हें अधिक गहन processing की आवश्यकता होती है, physical डेटा centers या क्लाउड-आधारित सिस्टम को forward किए जाते हैं।
IoT Ecosystem
यह user की परत से कनेक्टिविटी बिछाने के लिए विभिन्न IoT परतों का संयोजन है। हालाँकि, IoT ecosystem तंत्र विभिन्न प्रकार के उपकरणों का एक कनेक्शन है जो डेटा को सेंसे और analyse करते हैं और नेटवर्क पर एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं।
Industry ग्रेड IoT ecosystem तंत्र में हार्डवेयर संरचना, सॉफ्टवेयर और analytical component कनेक्टिविटी layers आदि जैसे विभिन्न architectural component शामिल हैं।
IoT इकोसिस्टम में, उपयोगकर्ता स्मार्ट डिवाइस जैसे कि स्मार्टफोन, टैबलेट, सेंसर इत्यादि का उपयोग करते हैं, नेटवर्क पर जानकारी के लिए कमांड या डिवाइस भेजने का अनुरोध करते हैं।
IoT अपने आप में नेटवर्क उपकरणों का एक ecosystem है जो डेटा को sense और transfer करता है। इसके अलावा, यह एप्लिकेशन में flexibility और scalability के लिए बिग डेटा और क्लाउड कंप्यूटिंग के साथ जुड़ा होत है।
· Sensing, Embedded processing, Connectivity -> IoT इकोसिस्टम अपने आस-पास के Temperature, gyroscope, pressure इत्यादि की तरह समझ में आता है, और उपकरणों का उपयोग करके एम्बेडेड प्रॉसिंग करता है। ये उपकरण LTE, GPS, Wifi, RFID, आदि के रूप में किसी भी संचार प्रौद्योगिकियों के माध्यम से जुड़े हुए हैं।
· Smart device and environment, Cloud Computing,Big Data -> स्मार्ट डिवाइस और environment के माध्यम से डेटा ट्रांसफर या प्राप्त होत है ओर क्लाउड कंप्यूटिंग या अन्य सर्वरों के माध्यम से संचारित होता है और बिग डेटा के रूप में संग्रहीत होता है।
· Technology, Software, Application ->यह स्मार्ट devices और environment के साथ communicate और कनेक्ट करने के लिए विभिन्न technology, software और application का उपयोग करता है।
· Users or groups of Community -> IoT ecosystem द्वारा उत्पन्न product ओर services को उपयोगकर्ता या समुदायों के समूह द्वारा स्मार्ट जीवन की सेवा के लिए उपयोग किया जाता है।
Characteristics of devices and application in IoT ecosystem
· Interconnectivity-> कुछ भी global information और communication infrastructure के साथ जुड़ा हो सकता है।
· Heterogeneity -> IoT में डिवाइस विभिन्न हार्डवेयर प्लेटफॉर्म और नेटवर्क के आधार पर hetrogeneous हैं। वे विभिन्न नेटवर्क के माध्यम से अन्य उपकरणों या सेवा प्लेटफार्मों के साथ बातचीत कर सकते हैं।
· Dynamic Changes -> उपकरणों की स्थिति गतिशील रूप से बदलती है।
· Enormous Scale -> वो सभि devices जिन्हे managed करना है ओर जो एक दूसरे से communicate करते है उन्हें कम से कम current इंटरनेट के बड़े समूह से जोड़ा जये।
· Security -> जैसा कि हम IoT से लाभ प्राप्त करते हैं, हमें सुरक्षा के बारे में नहीं भूलना चाहिए। इसमें हमारे व्यक्तिगत डेटा और physical well-being की सुरक्षा शामिल है। endpoints, नेटवर्क और डेटा को सुरक्षित रखने के लिए सभी को अलग करने का मतलब है एक स्केलेबल सिक्योरिटी मॉडल बनाना।
· Connectivity ->यह नेटवर्क Accessibility और compatibility को सक्षम बनाता है।
IoT Applications
· Wearable
· Wearable Glucose Monitoring Device
· Smart Home
· Connected Car
· Health care
· Smart cities
· Smart-Agriculture
· Industrial Automation
IoT निम्नलिखित सभी डोमेन के समाधान के साथ गेम चेंजिंग साबित हो सकता है:
· Factory Digitalization
· Product flow monitoring
· Inventory management
· Safety and security
· Quality control
· Packaging optimization
· Logostics and supply chain optimization
Building Blocks Of IoT
Sensors:-
· ये IoT उपकरणों के front-end का निर्माण करते हैं। इनका मुख्य उद्देश्य अपने आस-पास (सेंसर) से डेटा एकत्र करना या अपने आस-पास (एक्ट्यूएटर्स) को डेटा देना है।
· ये Unique IP address वाले विशिष्ट पहचान के उपकरण होने चाहिए ताकि वे एक बड़े नेटवर्क पर आसानी से पहचाने जा सकें।
· इन्हें प्रकृति में सक्रिय होना होता है जिसका अर्थ है कि ये वास्तविक समय के डेटा को इकट्ठा करने में सक्षम हों |
Processor:-
· ये IoT सिस्टम के brain हैं। इसका मुख्य कार्य सेंसर द्वारा कैप्चर किए गए डेटा को संसाधित करना और उन्हें एकत्र करना है ताकि एकत्र किए गए raw डेटा से भारी मात्रा मे valuable डेटा को निकाला जा सके।
· प्रोसेसर वास्तविक समय के आधार पर काम करता है और applications द्वारा आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है। ये उन डेटा को सुरक्षित करने के लिए भी जिम्मेदार हैं जो एन्क्रिप्शन और डेटा के डिक्रिप्शन का प्रदर्शन कर रहे हैं।
Gateways:-
· गेटवे संसाधित डेटा को रूट करने के लिए जिम्मेदार हैं और इसे इसके उचित उपयोग के लिए उचित स्थान पर भेजते हैं।
· दूसरे शब्दों में हम कह सकते हैं कि यह डेटा को नेटवर्क कनेक्टिविटी प्रदान करता है क्योंकि यह किसी भी IoT सिस्टम के लिए संचार के लिए आवश्यक है।
Application:-
· ये एकत्र किए गए सभी डेटा के उचित उपयोग के लिए आवश्यक हैं।
· एप्लिकेशन उपयोगकर्ताओं द्वारा नियंत्रित होते हैं और विशेष सेवाओं का वितरण बिंदु होते हैं।
Various Technologies making up IoT Ecosystem
· Gateways:-
o यह प्रोटोकॉल और नेटवर्क के बीच डेटा ट्रैफ़िक के आसान management को सक्षम करता है।
o यह नेटवर्क प्रोटोकॉल का भी translation करता है और सुनिश्चित करता है कि उपकरण और सेंसर ठीक से जुड़े हुए हैं।
o यह नेटवर्क flow और data transmission के साथ उचित एन्क्रिप्शन देता है।
· Analytics:-
o डिवाइस और sensors के raw डेटा को एक ऐसे फॉर्मेट में परिवर्तित किया जाता है जो पढ़ने और विश्लेषण करने में आसान होता है।
o बड़ी कंपनियां डेटा को थोक में इकट्ठा करती हैं और भविष्य के अवसर को देखने के लिए इसका विश्लेषण करती हैं ताकि वे आसानी से अधिक व्यापार उन्नति कर सकें और लाभ प्राप्त कर सकें।
· Connectivity of devices:-
o आधुनिक स्मार्ट सेंसर और डिवाइस कनेक्ट होने के विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं।
o LORAWAN, वाईफाई और ब्लूटूथ जैसे वायरलेस नेटवर्क के कारण उनके लिए जुड़े रहना आसान हो जाता है।
· Cloud:-
o यह एक high-performance नेटवर्क है जो एक साथ कई उपकरणों द्वारा perform किए जा रहे डेटा प्रक्रिया के प्रदर्शन को optimize करने के लिए सर्वर को जोड़ता है।
o क्लाउड मूल रूप से कई उपकरणों, गेटवे, प्रोटोकॉल, डिवाइस और एक डेटा स्टोर को जोड़ती है जिसका कुशलता से विश्लेषण किया जा सकता है।
· User Interface:-
o यह एक visible इंटरफ़ेस प्रदान करता है जिसे उपयोगकर्ता द्वारा आसानी से एक्सेस किया जा सकता है।
o डेवलपर के लिए उपयोगकर्ता के अनुकूल इंटरफेस बनाना महत्वपूर्ण है जिसे बिना किसी अतिरिक्त प्रयास के एक्सेस किया जा सकता है और यह आसान बातचीत में मदद कर सकता है।
· Standard and protocols:-
o हर डिवाइस समान तरीके से उपकरणों और नेटवर्क के साथ बातचीत करने में सक्षम होगा। जैसा कि एक ही प्रोटोकॉल के लिए एक सफल इंटरैक्शन होना महत्वपूर्ण है।
· Database:-
o IoT गतिशील रूप से बढ़ रहे हैं और सभी डेटा पर निर्भर हैं जो डेटा केंद्रों में अत्यधिक उपयोग किए जाते हैं।
o एक उचित डेटाबेस सिस्टम होना आवश्यक है जो विभिन्न डिवाइस और अंतिम उपयोगकर्ताओं से एकत्रित किए जा रहे डेटा को स्टोर और प्रबंधित कर सके।
· Automation:-
o IoT में न केवल डेटाबेस प्रबंधन प्रणाली ऑटोमोटिव फीचर का उपयोग करती है, बल्कि IoT में बहुत सारी चीजें हैं जो ऑटोमोटिव फीचर का उपयोग करती हैं जो वायरलेस चीजों के स्वचालित समायोजन की अनुमति देती हैं।
· Development:-
o IoT ecosystem का उपयोग प्रोटोकॉल को आसानी से सुलभ, उचित मूल्य, कुशल और सुरक्षित बनाने के लिए किया जाता है। यह कई क्षेत्रों में नई मांगों और विकास को देखने के लिए उत्साहित होगा जो चीजों के इंटरनेट द्वारा खरीदे जाएंगे।
IoT Level
· Level 1
o इसमें एक single नोड या डिवाइस है जो sensing और actuation, stored डेटा, analysis करता है और एप्लिकेशन को host करता है।
o डेटा स्थानीय रूप से संग्रहीत ओर sensed होता है।
o डेटा analysis स्थानीय स्तर पर किया जाता है
o Mobile ऐप या वेब ऐप का उपयोग करके monitor और control किया जाता है।
o इस स्तर के एप्लिकेशन में उत्पन्न डेटा बहुत बड़ा नहीं होता है।
o सभी control action इंटरनेट के माध्यम से की जाती है।
o EX: - कमरे के temperature कों monitor करने के लिये तापमान सेंसर का उपयोग किया जाता है और डेटा को स्थानीय रूप से संग्रहीत / analyzed किया जाता है
· Level 2
o इसमें एक single नोड है जो sensing और / या local analysisकरता है।
o क्लाउड और एप्लिकेशन में stored डेटा आमतौर पर क्लाउड आधारित होता है।
o यह स्तर complex है। इसके अलावा sensing की दर तेज है।
o इसमें डेटा का बड़ा आकार है। इसलिए क्लाउड स्टोरेज का उपयोग किया जाता है।
o डेटा analysis स्थानीय स्तर पर किया जाता है। क्लाउड का उपयोग केवल storage के उद्देश्य के लिए किया जाता है।
o डेटा विश्लेषण के आधार पर, वेब ऐप या मोबाइल ऐप का उपयोग करके control action शुरू हो जाती है।
o EX: - agriculture application, smell sensor के आधार पर रूम फ्रेशनिंग, आदि।
· Level 3
o इसका single नोड है। डेटा को क्लाउड में store और analysed किया जाता है और एप्लिकेशन क्लाउड आधारित होता है।
o डेटा सेंसिंग की frequency तेज़ होती है और एकत्रित सेंसिटिव डेटा क्लाउड पर स्टोर हो जाता है जिसकी वजह से डेटा की मात्रा तेजी से बढ़ती है।
o डेटा analysis क्लाउड साइड पर किया जाता है और analysis control action के आधार पर मोबाइल ऐप या वेब ऐप का उपयोग करके चालू किया जाता है।
o EX: - ट्रैकिंग पैकेज हैंडलिंग, सेंसर का उपयोग एक्सीलरोमीटर और जाइरोस्कोप करते हैं।
· Level 4
o इसमें कई नोड हैं जो local analysis करते हैं।
o डेटा क्लाउड में संग्रहीत होता है और एप्लिकेशन क्लाउड आधारित होता है।
o इसमें स्थानीय और क्लाउड आधारित ऑब्जर्वर नोड होते हैं जो IoT डिवाइस से क्लाउड में एकत्र की गई सूचना को पुन: उपयोग और पुन: प्राप्त कर सकते हैं।
o इसमें शामिल डेटा बड़ा है और विश्लेषण की आवश्यकता कम्प्यूटेशनल रूप से गहन है।
o EX: - noise monitoring, sound सेंसर।
· Level 5
o इसमें कई end नोड्स और एक coordinator नोड है।
o end नोड्स sensing और / या actuation का प्रदर्शन करते हैं।
o coordinator नोड end नोड्स से डेटा एकत्र करता है और इसे क्लाउड पर भेजता है।
o डेटा को क्लाउड में संग्रहीत और विश्लेषण किया जाता है और एप्लिकेशन क्लाउड-आधारित है।
o Ex: - फॉरेस्ट फायर डिटेक्शन।
· Level 6
o इसमें कई स्वतंत्र end नोड्स हैं जो sensing और / या actation का प्रदर्शन करते हैं और डेटा को क्लाउड में भेजते हैं।
o एनालिटिक्स component डेटा का analyses करता है और परिणामों को क्लाउड डेटाबेस में संग्रहीत करता है।
o क्लाउड-आधारित एप्लिकेशन के साथ परिणामों को visualized किया जाता है।
o centralized control सभी end नोड्स की स्थिति से अवगत है और नोड्स को नियंत्रण आदेश भेजता है।
o Ex: - weather monitoring system.
IoT Desing Methodology
· Step-1 Purpose and requirement
o डेटा collection requirement, डेटा analysis requirement, सिस्टम management requirement, डेटा privacy और sucurity requirement, उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस requirement के रूप में|
· Step-2 Process Model specification
o सिस्टम ke use case ko describe kiya jata hai
o उद्देश्य और आवश्यकता विनिर्देश के आधार पर व्युत्पन्न।
· Step-3 Domain model specification
o डोमेन में मुख्य अवधारणाओं, संस्थाओं और वस्तुओं का वर्णन करें।
o वस्तुओं की विशेषताओं और वस्तुओं के बीच संबंधों को परिभाषित करें।
· Step-4 Information Model specification
o सभी सूचनाओं की संरचना को परिभाषित करता है।
o सूचना मॉडल को परिभाषित करने के लिए, हम पहले डोमेन मॉडल में परिभाषित आभासी संस्थाओं को सूचीबद्ध करते हैं।
o यह उनकी विशेषताओं और संबंधों को परिभाषित करके आभासी संस्थाओं में अधिक विवरण जोड़ता है।
· Step-5 Service specification
o सेवाओं, सेवा प्रकारों, सेवा इनपुट / आउटपुट, सेवा समापन बिंदु, सेवा शेड्यूल, सेवा पूर्वनिर्धारण और सेवा प्रभाव को परिभाषित करें।
· Step-6 IoT level specufication
o आवेदन आवश्यकताओं के आधार पर IoT स्तर को परिभाषित करें।
· Step-7 Functional view specification
o विभिन्न फ़ंक्शन समूह में वर्गीकृत IoT सिस्टम के फ़िक्स को परिभाषित करें।
o प्रत्येक कार्यात्मक समूह या तो डोमेन मॉडल में परिभाषित अवधारणाओं के उदाहरण के साथ बातचीत करने के लिए सुविधाएँ प्रदान करता है या इन अवधारणाओं से संबंधित जानकारी प्रदान करता है।
· Step-8 Operational view specification
o IoT सिस्टम परिनियोजन और ऑपरेशन से संबंधित विभिन्न विकल्पों को परिभाषित किया गया है, जैसे कि सर्विस होस्टिंग विकल्प, स्ट्रॉग विकल्प, डिवाइस विकल्प एप्लिकेशन विकल्प विकल्प आदि।
· Step-9 Integration Of the device and component.
· Step-10 Develop the IoT Application.
Physical Design of IoT
यहाँ हम IoT के things ओर protocol की बात करेंगे
Things in IoT
IoT डिवाइसेस का संदर्भ लें जिनकी विशिष्ट पहचान है जो संवेदीकरण, सक्रियण और क्षमता को बढ़ा सकते हैं।
IoT डिवाइस विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं, सेंसिंग डिवाइस, स्मार्ट घड़ियों, स्मार्ट इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण, पहनने योग्य सेंसर, ऑटोमोबाइल और औद्योगिक मशीनें।
IoT Protocols
यह इंटरनेट पर IoT डिवाइस और क्लाउड आधारित सर्वर के बीच संचार स्थापित करने में मदद करता है।
यह IoT उपकरणों को कमांड भेजने में मदद करता है और इंटरनेट पर एक IoT डिवाइस से डेटा प्राप्त करता है।
a) Link Layer:- यह निर्धारित करता है कि नेटवर्क physical layer या medium पर डेटा कैसे सेट किया जाता है। यह भी निर्धारित करता है कि पैकेट को किस तरह से coded और signalled किया गया है, जिस माध्यम से होस्ट attached है।
a. 802.3 Ethernet:- यह प्रौद्योगिकी और प्रोटोकॉल का एक सेट है जो मुख्य रूप से वायर्ड LAN में उपयोग किया जाता है। IEEE 802.3 भौतिक परत और मध्यम अभिगम नियंत्रण (मैक) को परिभाषित करता है।
802.3- Coaxial cable, 10BASE5
802.3.i- Copper Twisted Pair, 10BASE T
802.3.j- Fiber optic, 10BASE F
802.3.ae- Fiber , 10Gbps to 40 Gbps.
b. 802.11 Wifi:- यह IEEE 802 LAN प्रोटोकॉल का एक हिस्सा है। इम्प्लिमेंटिंग WLAN के लिए MAC और PHY प्रोटोकॉल के सेट को निर्दिष्ट करता है।
802.11a – 5 GHz
802.11b and g – 2.4 GHz
802.11.n- 2.4/5 GHz
802.11.ac- 5 GHz
802.11.ad- 60 Hz
c. 802.16 WiMAX:- यह WMAN के लिए एक मानक है। ब्रॉडबैंड वायरलेस एक्सेस को गुणा करने के लिए पॉइंट-इन में विशेषज्ञता।
d. 802.15.4 LR-WPAN:- कम दर वायरलेस व्यक्तिगत क्षेत्र नेटवर्क के लिए मानकों का संग्रह। डेटा दरें 40 केबी / एस से 250 केबी / एस तक। बिजली की कमी वाले उपकरणों के लिए कम लागत और कम गति संचार प्रदान करें।
e. Cellular Communication(2G/3G/4G):-
2G – GSM/CDMA From 9.6Kb/s
3G – UMTS/CDMA 2000 to
4G – LTE 100 Mb/s
b) Network/Internet Layer:- स्रोत से गंतव्य नेटवर्क तक आईपी डेटाग्राम भेजने के लिए जिम्मेदार।
a. IPv4:- यह दो मुख्य कार्य करता है: होस्ट या नेटवर्क इंटरफ़ेस पहचान और स्थान पता। यह 32-बिट एड्रेस स्कीम का उपयोग करता है।
b. IPv6:- संचार प्रोटोकॉल जो इंटरनेट पर नेटवर्क और मार्गों यातायात पर कंप्यूटर के लिए एक पहचान और स्थान प्रणाली प्रदान करता है। 128-बिट पता योजना का उपयोग करता है।
c. 6LoWPAN:- सीमित प्रसंस्करण क्षमता वाले उपकरणों के लिए उपयोग की जाने वाली कम बिजली WPAN पर IPv6 2.4 गीगाहर्ट्ज और 250 Kb / s की डेटा दरों में काम करता है।
c) Transport Layer:- यह underlying नेटवर्क से स्वतंत्र message tranfer capability को अंत प्रदान करता है। यह त्रुटि नियंत्रण, विभाजन, प्रवाह नियंत्रण और भीड़ नियंत्रण जैसे कार्य प्रदान करता है।
a. TCP(Transmission Control Protocol):- यह एक कनेक्शन उन्मुख प्रोटोकॉल है। यह एक मानक है जो एक नेटवर्क वार्तालाप को स्थापित करने और बनाए रखने के लिए परिभाषित करता है जिसके माध्यम से एप्लिकेशन प्रोग्राम डेटा का आदान-प्रदान कर सकते हैं। यह आईपी के साथ काम करता है, जो परिभाषित करता है कि कंप्यूटर एक दूसरे को डेटा के पैकेट कैसे भेजते हैं। इंटरनेट इंजीनियरिंग टास्क फोर्स (IETF) टिप्पणी (RFC) मानकों दस्तावेज़ संख्या 793 के अनुरोध में टीसीपी को परिभाषित करता है।
b. UDP(User Datagram protocol):- यह एक कनेक्शन-कम प्रोटोकॉल है। यह विश्वसनीय प्रसारण सुनिश्चित नहीं करता है। यह संदेश का उचित क्रम प्रदान नहीं करता है और यह उन्मुख और स्टेटलेस लेनदेन करता है।
d) Application Layer:- यह परिभाषित करता है कि नेटवर्क पर भेजने के लिए निचली परत के प्रोटोकॉल के साथ एप्लिकेशन इंटरफ़ेस कैसा है।
a. HTTP(Hyper Text Transfer Protocol):- यह HTML जैसे हाइपरमीडिया दस्तावेज़ों को प्रेषित करने के लिए एक अनुप्रयोग परत प्रोटोकॉल है। यह एक क्लायंट क्लाइंट-सर्वर मॉडल का अनुसरण करता है, जिसमें एक क्लाइंट रिक्वेस्ट करने के लिए एक कनेक्शन खोलता है, और तब तक प्रतीक्षा करता है जब तक कि यह एक प्रतिक्रिया प्राप्त न कर ले। HTTP एक स्टेटलेस प्रोटोकॉल है, जिसका अर्थ है कि सर्वर दो अनुरोधों के बीच कोई डेटा नहीं रखता है।
b. CoAP(Constrained Application Protocol):- यह विवश उपकरणों के लिए एक विशेष इंटरनेट अनुप्रयोग प्रोटोकॉल है। प्रोटोकॉल को विशेष रूप से विवश हार्डवेयर जैसे कि 8-बिट माइक्रो कंट्रोलर, कम पावर सेंसर और इसी तरह के उपकरणों के लिए लक्षित किया जाता है जो टीएलएस से नहीं चल सकते।
c. Websockets:- यह क्लाइंट के बीच दो तरह से संचार करने में सक्षम बनाता है जो एक नियंत्रित वातावरण में एक भरोसेमंद कोड चल रहा है, जो उस कोड से संचार करने के लिए ऑप्ट-इन होस्ट करता है। इस तकनीक का लक्ष्य ब्राउज़र-आधारित अनुप्रयोग के लिए एक तंत्र प्रदान करना है, जिसे सर्वर के साथ टो-वे संचार की आवश्यकता होती है, जो कई अतिरिक्त कनेक्शन खोलने पर भरोसा नहीं करता है।
d. MQTT:- संदेश कतार टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल। यह एक मशीन-टू-मशीन / IoT कनेक्टिविटी प्रोटोकॉल है। यह दो प्रकार की नेटवर्क संस्थाओं को परिभाषित करता है: एक संदेश दलाल और कई ग्राहक।
e. XMPP:- व्यापक संदेश और उपस्थिति प्रोटोकॉल एक्सएमएल पर आधारित संदेश उन्मुख मिडलवेयर के लिए एक संचार प्रोटोकॉल है। प्रोटोकॉल का उपयोग पब्लिश-सब्सक्राइब सिस्टम, सिग्नलिंग के लिए वीओआईपी, वेदियो, फाइल ट्रांसफर, गेमिंग आदि के लिए किया गया है।
f. DDS:- डेटा वितरण सेवा ऑब्जेक्ट प्रबंधन समूह से डेटा-केंद्रित कनेक्टिविटी के लिए एक मिडलवेयर प्रोटोकॉल और मानक है। यह कम विलंबता, डेटा कनेक्टिविटी, अत्यधिक सापेक्षता और एक स्केलेबल आर्किटेक्चर प्रदान करते हुए एक साथ एक सिस्टम के घटकों को एकीकृत करता है।
g. AMQP:- इसमें घटक का एक कठिन और तेज़ शामिल है जो घटक को एक साथ तार करने के लिए नीतियों के एक सेट के साथ, एक दलाल वाहक के भीतर संदेशों को रूट और सेव करता है।
Logical Design Of IoT
यह कार्यान्वयन के निम्न-स्तरीय बारीकियों में जाने के बिना संस्थाओं और प्रक्रियाओं के एक अमूर्त प्रतिनिधित्व को संदर्भित करता है।
· IoT Functional Block
· IoT Communication Models
o Request-Response Communication Model
o Publish-subscribe Communication Model
o Push-Pull Communication Model
o Exclusive Pair Communication Model
· IoT Communication API’s
o REST-Based Communication APIs
o WebSocket-based Communication APIs
Development Tools Used In IoT
1. Arduino
2. Eclipse IoT
3. Platform Io
4. Raspbian
5. OpenSCADA
6. Node-RED
7. Device Hive
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