如今，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量不斷增加的同時(shí)，分布式拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊事件也時(shí)有發(fā)生。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)調(diào)查，到2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將達(dá)到250億臺(tái)左右。這意味著現(xiàn)在是企業(yè)、客戶和其他利益相關(guān)者應(yīng)該了解物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候了，這可能會(huì)阻止安全漏洞的可能性。

物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)指南

物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議是一種通信模式，可以保護(hù)和確保連接設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)的最佳安全性。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。但是，藍(lán)牙和RFID等設(shè)備允許物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在本地連接。在這些情況下，使用的功率、范圍和內(nèi)存會(huì)有所不同。通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)的連接相對(duì)復(fù)雜，需要增加物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的內(nèi)存和功率，而范圍不是問(wèn)題。另一方面，非IP網(wǎng)絡(luò)需要相對(duì)較少的功率和內(nèi)存，但有范圍限制。

就物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議或技術(shù)而言，可以根據(jù)使用情況考慮混合使用IP和非IP網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的類(lèi)型

物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)可以大致分為兩個(gè)不同的類(lèi)別。

(1)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。這些是通常在互聯(lián)網(wǎng)上使用的一組通信協(xié)議。使用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)進(jìn)行端到端的數(shù)據(jù)通信。以下是各種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

• HTTP(超文本傳輸??協(xié)議)

超文本傳輸??協(xié)議是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的最好例子。該協(xié)議形成了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。當(dāng)需要發(fā)布大量數(shù)據(jù)時(shí)，它是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最常用的協(xié)議。然而，由于其成本、電池壽命、節(jié)能和更多限制，HTTP協(xié)議不是首選。

增材制造/3D打印是HTTP協(xié)議的用例之一。它使計(jì)算機(jī)能夠連接網(wǎng)絡(luò)中的3D打印機(jī)，并打印出3D物體和預(yù)先確定的工藝原型。

• LoRaWan(遠(yuǎn)程廣域網(wǎng))

它是一種遠(yuǎn)程低功耗協(xié)議，可提供低于噪聲水平的信號(hào)檢測(cè)。LoRaWan將電池供電的設(shè)備無(wú)線連接到私有網(wǎng)絡(luò)或全球互聯(lián)網(wǎng)。這種通信協(xié)議主要用于智能城市，那里有數(shù)百萬(wàn)臺(tái)設(shè)備以更少的能量和內(nèi)存運(yùn)行。

智能路燈是LoRaWan物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的實(shí)際使用案例。智能路燈可以使用此協(xié)議連接到LoRa網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)反過(guò)來(lái)連接到云計(jì)算應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序根據(jù)環(huán)境照明自動(dòng)控制燈泡的強(qiáng)度，這有助于減少白天的能耗。

• 藍(lán)牙

藍(lán)牙是用于短距離通信的最廣泛使用的協(xié)議之一。它是用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。該通信協(xié)議安全可靠，適用于電子設(shè)備之間的短距離、低功耗、低成本和無(wú)線傳輸。BLE(Bluetooth
Low Energy)是藍(lán)牙協(xié)議的低功耗版本，可以降低能耗，在連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備方面發(fā)揮著重要作用。

藍(lán)牙協(xié)議主要用于智能可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備，無(wú)需高功率和內(nèi)存即可交換小片段數(shù)據(jù)。藍(lán)牙易于使用，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接協(xié)議列表中名列前茅。

• ZigBee

ZigBee是一種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，允許智能對(duì)象協(xié)同工作。它通常用于家庭自動(dòng)化。ZigBee以工業(yè)環(huán)境而聞名，與支持短距離之間的低速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用程序一起使用。

城市地區(qū)的街道照明和電表提供低功耗，使用ZigBee通信協(xié)議。它還用于安全系統(tǒng)和智能家居。

(2)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議用于連接低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這些協(xié)議在用戶端提供與硬件的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，無(wú)需任何互聯(lián)網(wǎng)連接。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議中的連接是通過(guò)有線或蜂窩網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。一些物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議是：

• 消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是最受青睞的協(xié)議之一，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)從各種電子設(shè)備收集數(shù)據(jù)并支持遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控。它是一個(gè)在傳輸控制協(xié)議(TCP)上運(yùn)行的訂閱/發(fā)布協(xié)議，這意味著它支持通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行事件驅(qū)動(dòng)的消息交換。

消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)主要用于經(jīng)濟(jì)且需要較少功率和內(nèi)存的設(shè)備。例如，火災(zāi)探測(cè)器、汽車(chē)傳感器、智能手表和基于文本的消息傳遞應(yīng)用程序。

• 受限應(yīng)用協(xié)議(CoAP)

受限應(yīng)用協(xié)議(CoAP)是用于受限工具的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)用程序協(xié)議。使用這一協(xié)議，客戶端可以向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器可以通過(guò)HTTP將響應(yīng)發(fā)送回客戶端。對(duì)于輕量級(jí)實(shí)現(xiàn)，它利用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)并減少空間使用。該協(xié)議使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式EXL(高效XML交換)。

受限應(yīng)用協(xié)議(CoAP)協(xié)議主要用于自動(dòng)化、移動(dòng)設(shè)備和微控制器。該協(xié)議向應(yīng)用程序端點(diǎn)(例如家庭電器)發(fā)送請(qǐng)求，并返回應(yīng)用程序中服務(wù)和資源的響應(yīng)。

• 高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議(AMQP)

高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議(AMQP)是面向消息的中間件環(huán)境的軟件層協(xié)議，提供路由和隊(duì)列。它用于可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，并支持連接的設(shè)備和云平臺(tái)之間的無(wú)縫和安全的數(shù)據(jù)交換。高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議(AMQP)由三個(gè)獨(dú)立的組件組成，即Exchange、消息隊(duì)列和綁定。所有這三個(gè)組件確保消息的安全和成功交換和存儲(chǔ)。它還有助于建立一條消息與另一條消息的關(guān)系。

高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議(AMQP)協(xié)議主要用于銀行業(yè)。每當(dāng)服務(wù)器發(fā)送消息時(shí)，協(xié)議都會(huì)跟蹤消息，直到每條消息都被傳遞給預(yù)期的用戶/目的地而沒(méi)有失敗。

• 機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信協(xié)議

它是一個(gè)開(kāi)放的行業(yè)協(xié)議，旨在提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程應(yīng)用程序管理。機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信協(xié)議具有成本效益并使用公共網(wǎng)絡(luò)。它創(chuàng)建了一個(gè)兩臺(tái)機(jī)器通信和交換數(shù)據(jù)的環(huán)境。該協(xié)議支持機(jī)器的自我監(jiān)控，并允許系統(tǒng)根據(jù)不斷變化的環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。

機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信協(xié)議用于智能家居、自動(dòng)車(chē)輛認(rèn)證、自動(dòng)售貨機(jī)和ATM機(jī)。

• 可擴(kuò)展消息傳遞和存在協(xié)議(XMPP)

可擴(kuò)展消息傳遞和存在協(xié)議(XMPP)設(shè)計(jì)獨(dú)特。它使用推送機(jī)制實(shí)時(shí)交換消息。XMPP很靈活，可以無(wú)縫地與更改集成。可擴(kuò)展消息傳遞和存在協(xié)議(XMPP)使用開(kāi)放式XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)開(kāi)發(fā)，用作顯示發(fā)送或接收消息的服務(wù)器或設(shè)備的可用性狀態(tài)的存在指示器。

除了GoogleTalk和WhatsApp等即時(shí)通訊應(yīng)用程序外，可擴(kuò)展消息傳遞和存在協(xié)議(XMPP)還用于在線游戲、新聞網(wǎng)站和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語(yǔ)音(VoIP)。

物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議為數(shù)據(jù)交換提供了安全的環(huán)境

根據(jù)福布斯發(fā)表的一篇文章，大約32,000個(gè)智能家居和企業(yè)面臨數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此，探索創(chuàng)建安全環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的潛力變得很重要。使用這些協(xié)議，本地網(wǎng)關(guān)和其他連接設(shè)備可以與云進(jìn)行通信和交換數(shù)據(jù)。