CÁC GIAO THỨC LỚP ỨNG DỤNG TRONG MẠ

CÁC GIAO THỨC LỚP ỨNG DỤNG TRONG MẠNG IOT

1. Constrained Application Protocol (CoAP): The IETF Constrained RESTful Environments (CoRE) working group created CoAP, which is an application layer protocol [64], [65] for IoT applications. The CoAP defines a web transfer protocol based onREpresentational State Transfer(REST) on top of HTTP functionalities. REST represents a simpler way to exchange data between clients and servers over HTTP [66]. REST can be seen as a cacheable connection protocol that relies on stateless client-server architecture. It is used within mobile and social network applications and it eliminates ambiguity by using HTTP get, post, put,anddeletemethods. REST enables clients and servers to expose and consume web services like the Simple Object Access Protocol (SOAP) but in an easier way using Uniform Resource Identifiers (URIs) as nouns and HTTP get, post, put,and delete methods as verbs. REST does not require XML for message exchanges. Unlike REST, CoAP is bound to UDP (not TCP) by default which makes it more suitable for the IoT applications. Furthermore, CoAP modifies some HTTP functionalities to meet the IoT requirements such as low power consumption and operation in the presence of lossy and noisy links. However, since CoAP has been designed based on REST, conversion between these two protocols in REST-CoAP proxies is straightforward. The overall functionality of CoAP protocol is demonstrated in Fig. 5.
CoAP aims to enable tiny devices with low power, computation and communication capabilities to utilize RESTful interactions. CoAP can be divided into two sub-layers, namely: the messaging sub-layer and the request/response sub-layer. The messaging sub-layer detects duplications and provides reliable communication over the UDP transport layer using exponential backoff since UDP does not have a built-in error recovery mechanism. The request/response sub-layer on the other hand handles REST communications. CoAP utilizes four types of messages: confirmable, non-confirmable, reset and acknowledgement. Reliability of CoAP is accomplished by a mix of confirmable and non-confirmable messages. It also employs four modes of responses as illustrated in Fig. 6. The separate response mode is used when the server needs to wait for a specific time before replying to the client. In CoAP’s non-confirmable response mode, the client sends data without waiting for an ACK message, while message IDs are used to detect duplicates. The server side responds with a RST message when messages are missed or communication issues occur. CoAP, as in HTTP, utilizes methods such as GET, PUT, POST and DELETE to achieve Create, Retrieve, Update and Delete (CRUD) operations. For example, the GET method can be used by a server to inquire the client’s temperature using the piggybacked response mode. The client sends back the temperature if it exists; otherwise, it replies with a status code to indicate that the requested data is not found. CoAP uses a simple and small format to encode messages. The first and fixed part of each message is four bytes of header. Then a token value may appear whose length ranges from zero to eight bytes. The token value is used for correlating requests and responses. The options and payload are the next optional fields. A typical CoAP message can be between 10 to 20 bytes [67]. The message format of CoAP packets is depicted in Fig. 7 [64]. The fields in the header are as follows: Ver is the version of CoAP, T is the type of Transaction, OC is Option count, and Code represents the request method (1–10) or response code (40–255). For example the code for GET, POST, PUT, and DELETE is 1, 2, 3, and 4, respectively. The Transaction ID in the header is a unique identifier for matching the response. Some of the important features provided by CoAP include [65], [68]:
• Resource observation: On-demand subscriptions to monitor resources of interest using publish/subscribe mechanism.
• Block-wise resource transport: Ability to exchange transceiver data between the client and the server without the need to update the whole data to reduce the communication overhead.
• Resource discovery: Server utilizes well-known URI paths based on the web link fields in CoRE link format to provide resource discovery for the client.
• Interacting with HTTP: Flexibility of communicating with several devices because the common REST architecture enables CoAP to interact easily with HTTP through a proxy.
• Security: CoAP is a secure protocol since it is built on top of datagram transport layer security (DTLS) to guarantee integrity and confidentiality of exchanged messages.
As an example of how an application protocol works in an IoT environment, we provided a sample code in [69]. Since the cloud service for this project, Nimbits, does not support CoAP currently, we used HTTP REST to integrate with Nimbits.

Kết quả (Việt) 1:

CÁC GIAO THỨC LỚP ỨNG DỤNG TRỌNG MẠNG IOT1. hạn chế giao thức ứng dụng (CoAP): The IETF hạn chế tĩnh môi trường (CoRE) nhóm làm việc tạo ra CoAP, mà là một ứng dụng lớp giao thức [64] [65] cho các ứng dụng IoT. CoAP xác định một trang web chuyển giao thức dựa trên onREpresentational bang Transfer(REST) trên đầu trang của chức năng HTTP. Còn lại đại diện cho một cách đơn giản để trao đổi dữ liệu giữa khách hàng và máy chủ qua HTTP [66]. Phần còn lại có thể được xem như là một giao thức kết nối cacheable dựa trên quốc tịch client-server kiến trúc. Nó được sử dụng trong các ứng dụng mạng xã hội và điện thoại di động và nó giúp loại bỏ sự mơ hồ bằng cách sử dụng HTTP nhận được, bài viết, đặt, anddeletemethods. Phần còn lại cho phép khách hàng và máy chủ để vạch trần và tiêu dùng dịch vụ web như đơn giản đối tượng truy cập giao thức (xà phòng), nhưng trong một cách dễ dàng bằng cách sử dụng định dạng tài nguyên thống nhất (URIs) là danh từ và HTTP nhận được, đăng bài, đặt và xóa các phương pháp như động từ. Phần còn lại không yêu cầu XML cho các tin nhắn trao đổi. Không giống như phần còn lại, CoAP là ràng buộc để UDP (không TCP) theo mặc định mà làm cho nó phù hợp hơn cho các ứng dụng IoT. Hơn nữa, CoAP sửa đổi một số chức năng HTTP để đáp ứng các yêu cầu IoT như tiêu thụ điện năng thấp và hoạt động của liên kết lossy và ồn ào. Tuy nhiên, kể từ khi CoAP đã được thiết kế dựa trên phần còn lại, chuyển đổi giữa các giao thức này hai năm còn lại-CoAP proxy là đơn giản. Các chức năng tổng thể của CoAP giao thức được thể hiện trong hình 5.CoAP các mục tiêu để cho phép các thiết bị nhỏ với khả năng thấp sức mạnh, tính toán và thông tin liên lạc để sử dụng tương tác yên tĩnh. CoAP có thể được chia thành hai tiểu lớp, cụ thể là: các lớp phụ nhắn tin và các yêu cầu/phản ứng phân lớp. Lớp phụ nhắn tin phát hiện đôi và cung cấp đáng tin cậy giao tiếp trên UDP vận tải lớp bằng cách sử dụng mũ Potentially vì UDP không có một lỗi được xây dựng trong cơ chế khôi phục. Yêu cầu/phản ứng phụ lớp mặt khác xử lý các thông tin còn lại. CoAP sử dụng bốn các loại tin nhắn: confirmable, không confirmable, reset và ghi nhận. Độ tin cậy của CoAP được thực hiện bởi một kết hợp của confirmable và không confirmable tin nhắn. Nó cũng sử dụng bốn chế độ của phản ứng như minh họa trong hình 6. Chế độ phản ứng riêng biệt được sử dụng khi máy chủ cần phải chờ một thời gian cụ thể trước khi trả lời cho khách hàng. Ở chế độ không confirmable phản ứng của CoAP, khách hàng sẽ gửi dữ liệu mà không cần chờ đợi cho một thông báo ACK, trong khi tin nhắn ID được sử dụng để phát hiện các bản sao. Phía máy chủ phản ứng với một tin nhắn RST khi tin nhắn được bỏ qua hoặc vấn đề giao tiếp xảy ra. CoAP, như trong HTTP, sử dụng các phương pháp như nhận được, đặt, đăng bài và DELETE để đạt được các hoạt động tạo, truy xuất, Cập Nhật và xóa (tống). Ví dụ, các phương pháp nhận có thể được sử dụng bởi một máy chủ yêu cầu nhiệt độ của khách hàng bằng cách sử dụng các chế độ piggybacked phản ứng. Khách hàng gửi trở lại nhiệt độ nếu nó tồn tại; Nếu không, nó trả lời với một mã trạng thái để chỉ ra rằng các dữ liệu được yêu cầu không được tìm thấy. CoAP sử dụng một định dạng đơn giản và nhỏ để mã hoá thư. Phần đầu tiên và cố định trong mỗi tin nhắn là byte 4 của tiêu đề. Sau đó một giá trị mã thông báo có thể xuất hiện mà phạm vi chiều dài từ số không đến 8 byte. Các giá trị mã thông báo được sử dụng tương ứng yêu cầu và phản ứng. Lựa chọn và tải trọng là các lĩnh vực tùy chọn tiếp theo. Một tin nhắn CoAP điển hình có thể giữa 10-20-byte [67]. Định dạng tin nhắn CoAP gói được mô tả trong hình 7 [64]. Các trường trong tiêu đề là như sau: Ver là phiên bản của CoAP, T là loại hình giao dịch, OC là lựa chọn số và mã đại diện cho phương pháp yêu cầu (1-10) hoặc phản ứng mã (40-255). Ví dụ: mã cho GET, POST, đặt và xóa là 1, 2, 3 và 4, tương ứng. ID giao dịch trong tiêu đề là một định danh duy nhất cho phù hợp với các phản ứng. Một số tính năng quan trọng được cung cấp bởi CoAP bao gồm [65], [68]:• Tài nguyên quan sát: theo yêu cầu đăng ký để theo dõi các nguồn lực của quan tâm đến việc sử dụng xuất bản/đăng ký cơ chế.• Block-wise tài nguyên giao thông vận tải: các khả năng để trao đổi dữ liệu thu phát sóng giữa khách hàng và máy chủ mà không cần phải Cập Nhật toàn bộ dữ liệu để giảm overhead giao tiếp.• Tài nguyên discovery: máy chủ sử dụng đường dẫn URI nổi tiếng dựa trên các lĩnh vực liên kết web trong định dạng liên kết cốt lõi để cung cấp các nguồn tài nguyên discovery cho khách hàng.• Tương tác với HTTP: tính linh hoạt trong việc giao tiếp với một số thiết bị vì các kiến trúc còn lại thường cho phép CoAP để tương tác một cách dễ dàng với HTTP thông qua một proxy.• Bảo mật: CoAP là một giao thức bảo mật kể từ khi nó được xây dựng trên đầu trang của datagram vận chuyển lớp bảo mật (DTLS) để đảm bảo tính toàn vẹn và tính bảo mật của trao đổi thư.Ví dụ về cách một giao thức ứng dụng hoạt động trong một môi trường IoT, chúng tôi cung cấp một mẫu mã [69]. Kể từ khi dịch vụ đám mây cho dự án này, Nimbits, không hỗ trợ CoAP hiện nay, chúng tôi sử dụng HTTP còn lại để tích hợp với Nimbits.

Kết quả (Việt) 2:

CÁC GIAO THỨC LỚP ỨNG DỤNG TRONG MẠNG IOT 1. Constrained Application Protocol (CoAP): IETF Constrained RESTful Environments (Core) nhóm làm việc tạo ra CoAP, đó là một giao thức lớp ứng dụng [64], [65] cho các ứng dụng IOT. Các CoAP định nghĩa một Chuyển giao thức chuyển giao web dựa onREpresentational Nhà nước (REST) ​​trên đầu trang của các chức năng HTTP. REST của đại diện một cách đơn giản hơn để trao đổi dữ liệu giữa các máy khách và máy chủ trên HTTP [66]. REST có thể được xem như là một giao thức kết nối cache dựa trên quốc tịch kiến trúc client-server. Nó được sử dụng trong các ứng dụng mạng di động và xã hội và nó giúp loại bỏ sự mơ hồ bằng cách sử dụng HTTP gặp, bài, đặt, anddeletemethods. REST của phép khách hàng và máy chủ để phơi bày và tiêu thụ các dịch vụ web như Simple Object Access Protocol (SOAP) nhưng trong một cách dễ dàng hơn bằng định danh Uniform Resource (URI) là danh từ và HTTP gặp, bài, đặt, và xóa các phương pháp như động từ. REST của không yêu cầu XML để trao đổi tin nhắn. Không giống như REST, CoAP là ràng buộc để UDP (không TCP) theo mặc định mà làm cho nó phù hợp hơn cho các ứng dụng IOT. Hơn nữa, CoAP đổi một số chức năng HTTP để đáp ứng các yêu cầu IOT như tiêu thụ điện năng thấp và hoạt động trong sự hiện diện của tổn hao và các liên kết ồn ào. Tuy nhiên, kể từ khi CoAP đã được thiết kế dựa trên REST, chuyển đổi giữa hai giao thức này trong REST-CoAP proxy là đơn giản. Các chức năng tổng thể của giao thức CoAP được thể hiện trong hình. 5. CoAP nhằm mục đích để cho phép các thiết bị nhỏ với khả năng công suất thấp, tính toán và thông tin liên lạc để sử dụng tương tác RESTful. CoAP có thể được chia thành hai phân lớp, cụ thể là: các tin nhắn sub-layer và các yêu cầu / phản ứng phụ lớp. Các tin nhắn phụ lớp phát hiện sự trùng lặp và cung cấp thông tin liên lạc đáng tin cậy trên tầng giao vận UDP sử dụng backoff mũ từ UDP không có một cơ chế phục hồi lỗi built-in. Các yêu cầu / phản ứng phụ lớp mặt khác xử lý các thông tin liên lạc REST. CoAP sử dụng bốn loại thông điệp: confirmable, không confirmable, thiết lập lại và thừa nhận. Độ tin cậy của CoAP được thực hiện bằng cách kết hợp các thông điệp confirmable và không confirmable. Nó cũng sử dụng bốn phương thức phản ứng như minh họa trong hình. 6. Chế độ phản ứng riêng biệt được sử dụng khi máy chủ cần phải chờ một thời gian cụ thể trước khi trả lời cho khách hàng. Trong chế độ phản ứng không confirmable CoAP của, khách hàng sẽ gửi dữ liệu mà không cần chờ đợi một tin ACK, trong khi ID nhắn được sử dụng để phát hiện các bản sao. Phía máy chủ đáp ứng với một thông điệp RST khi thông điệp được bỏ qua hoặc các vấn đề truyền thông xảy ra. CoAP, như HTTP, sử dụng các phương pháp như GET, PUT, POST và DELETE để đạt được Tạo, Retrieve, Update và Delete hoạt động (CRUD). Ví dụ, phương thức GET có thể được sử dụng bởi một máy chủ để hỏi nhiệt độ của khách hàng bằng cách sử dụng chế độ phản ứng piggybacked. Các khách hàng sẽ gửi trở lại nhiệt độ nếu nó tồn tại; nếu không, nó trả lời với một mã trạng thái để cho biết rằng các dữ liệu được yêu cầu không được tìm thấy. CoAP sử dụng một định dạng đơn giản và nhỏ để mã hóa thông điệp. Phần đầu và cố định của mỗi tin nhắn là bốn byte header. Sau đó, một giá trị thẻ có thể xuất hiện mà phạm vi từ zero đến tám byte chiều dài. Các giá trị thẻ được sử dụng cho tương quan yêu cầu và trả lời. Các tùy chọn và tải trọng là các trường tùy chọn tiếp theo. Một tin nhắn CoAP điển hình có thể từ 10 đến 20 byte [67]. Các định dạng tin nhắn của gói CoAP được mô tả trong hình. 7 [64]. Các trường trong tiêu đề như sau: Ver là phiên bản của CoAP, T là loại hình giao dịch, OC là lựa chọn số, và Mã đại diện cho phương thức yêu cầu (1-10) hoặc mã phản hồi (40-255). Ví dụ mã cho GET, POST, PUT và DELETE là 1, 2, 3 và 4, tương ứng. ID giao dịch trong tiêu đề là một định danh duy nhất cho phù hợp với các phản ứng. Một số tính năng quan trọng được cung cấp bởi CoAP bao gồm [65], [68]: • Resource quan sát:. Theo yêu cầu đăng ký để theo dõi các thông quan tâm sử dụng xuất bản / đăng ký cơ chế • vận chuyển tài nguyên Block-khôn ngoan: Khả năng trao đổi dữ liệu thu phát giữa khách hàng và các máy chủ mà không cần phải cập nhật toàn bộ dữ liệu để giảm chi phí thông tin liên lạc. • nguồn phát: server sử dụng đường dẫn URI nổi tiếng dựa trên các lĩnh vực liên kết web ở định dạng liên kết cốt lõi để cung cấp phát hiện tài nguyên cho các khách hàng. • Tương tác với HTTP:. Tính linh hoạt của giao tiếp với một số thiết bị vì các kiến trúc REST phổ biến cho phép CoAP để tương tác dễ dàng với HTTP thông qua một proxy • bảo mật: CoAP là một giao thức an toàn kể từ khi nó được xây dựng trên đầu trang của an ninh lớp truyền tải gói tin (DTLS) để đảm bảo tính toàn vẹn và tính bảo mật của thông điệp trao đổi. Như một ví dụ về cách thức ứng dụng làm việc trong một môi trường IOT, chúng tôi cung cấp một mẫu mã trong [69]. Kể từ khi dịch vụ điện toán đám mây cho dự án này, Nimbits, không hỗ trợ CoAP hiện nay, chúng tôi sử dụng HTTP REST để tích hợp với Nimbits.