소비자 IoT 장치는 일반적으로 어떻게 인터넷 연결을 활성화합니까?

내가 아는 한 IoT 장치에 대한 원격 (LAN이 아닌 인터넷) 액세스를 가능하게하는 두 가지 일반적인 방법이 있습니다.

1. 장치가 주기적으로 폴링하는 서버를 통해 (예 : MQTT )
2. 직접 원격 액세스

나는 일반적으로 소비자 장치가 홈 라우터 뒤에 앉아 있기 때문에 두 번째 방법이 간단하지 않다고 가정합니다.

내 질문은 이것입니다 : 현재 판매되는 IoT 장치의 약 몇 퍼센트가 원격으로 연결하기 위해 다음 방법 중 어느 것을 사용합니까 ?

1. 서버를 통해 (장치가 서버를 폴링 함)
2. 포트 전달 (또는 장치를 노출시키는 다른 방법)을 사용 하도록 홈 라우터 를 수동으로 구성 해야하는 직접 원격 액세스
3. UPnP 또는 기타 프로토콜을 통해 장치가 라우터를 자동으로 구성하는 직접 원격 액세스
4. 라우터 설정이 필요하지 않은 장치의 정적 IPv6 주소 를 사용한 직접 원격 액세스
5. 다른 방법

내 질문은 오늘날 판매되고 가정에 설치되어있는 신뢰할 수있는 제조업체의 전구, 조명 스위치, 잠금 장치, 온도계 등과 같은 소비자 IoT 장치와 관련이 있습니다.

최신 정보:

이 찾을 대답 하여 Aurora0001 @ 대한이 사이트에 다른 대답 홀 펀치가 (예 : 홈 라우터 뒤) 다른 내부 네트워크에 존재하는 두 장치간에 직접 통신을 가능하게 할 수 있습니다. 이 솔루션에는 서버가 필요하지만 초기 핸드 셰이크에만 해당됩니다.

다른 옵션이 추가 될 것입니다 ...

목록에 가장 일반적인 소비자 IoT 아키텍처 중 하나 인 가정 내 게이트웨이를 통한 간접 통신이 없기 때문에 "# 5, 기타"의 비율이 상당히 높다고 생각합니다.

설명하는 다른 모든 방법은 가정에 단점이 있습니다. 구성하기가 어렵거나 안전하지 않거나 값 비싼 서버 리소스를 많이 사용합니다. 가정 내 게이트웨이는 개별 장치에 대한 이러한 문제를 방지하여 하나의 장치 만 인터넷에 노출시킵니다.

일반적인 게이트웨이는 여러 가지 용도로 사용됩니다. 첫째, 프로토콜 브릿지입니다. 무선 장치는 Z-Wave, Zigbee, 전용 900MHz RF, 전용 433MHz RF, 적외선, Bluetooth, BLE, ANT +, Crestron 등을 포함한 모든 종류의 공개 및 독점 통신 프로토콜을 사용합니다. 장치 당 비용, 배터리 수명, 자체 구성 메시 네트워크, 빠른 응답 시간, 안전하지 않은 통신, 최소 스토리지를 사용한 간단한 구성 등과 같은 방식으로 대부분의 소비자 IoT 장치는 IP 패킷을 사용하지 않고 대신 많은 양의 데이터를 전달합니다 배터리 수명을 보존하기 위해 더 작은 프레임. 게이트웨이는 독점 프로토콜을 IP 기반 네트워크와보다 이동성 및 상호 운용 가능한 것으로 변환합니다.

또한 가정 내 게이트웨이는 시스템 규칙을 저장하기에 좋은 장소입니다. "계단 상단의 조명을 켜는 경우 부엌 조명이 켜져 있지 않으면 출입구 조명도 켜십시오"와 같은 규칙을 사용하려는 경우 중앙 집중식 조명 스위치에 규칙을 배치 할 수 있습니다 웹 서버 또는 게이트웨이. 각 전등 스위치에 규칙을 적용하면 설정, 변경 또는 관리하기 어려운 취성 구성이 만들어집니다. 중앙 서버에서 규칙을 실행하면 메시지가 TCP로 변환되고, 암호화되고, 인터넷을 통해 전송되고, 작업이 수신, 암호 해독 된 후 다시 지그비로 변환되어야하므로 대기 시간이 발생합니다. 게이트웨이는 벤더가 단일 관리 지점을 제공하여 백업 및 복원하고 로컬 프로세서가 규칙을 신속하게 실행함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있도록합니다.

보안은 큰 문제입니다. IoT 장치는 저렴해야하며, 저렴한 프로세서에는 안전한 암호화 기능을위한 큰 CPU와 스토리지가 없습니다. 안전하게 암호화 된 프로토콜을 개발하는 데 드는 막대한 비용을 피하려는 열망은 말할 것도 없습니다. 따라서 소비자 장치에서 매우 약한 (저렴한) 보안을 구현하거나 전혀 보안을 구현하지 않습니다. 그들은 매우 제한된 범위 내에서만 통신함으로써이를 보완하며, 가정 내 게이트웨이에 도달하기 만하면됩니다. 이런 방식으로 게이트웨이는 보안되지 않은 로컬 통신을 처리하며 TLS를 통해 클라우드와 통신하는 데 필요한 처리 능력과 스토리지가 하나의 장치 만 필요합니다.

마지막으로, 게이트웨이는 장치에 편리한 단일 인터페이스 지점을 제공 할 수 있습니다. 대부분의 게이트웨이는 웹 인터페이스를 제공하므로 GUI 기반 구성이 가능합니다. 단 하나의 버튼과 하나의 LED를 사용하여 12 문자 WiFi 암호를 장치에 모스 부호 구성하려고한다고 상상해보십시오. 더 나쁜 것은 회사의 전화 지원 직원이 해당 프로세스를 통해 각 고객과 대화한다고 가정 해보십시오.

불행히도, 이것은 여전히 ​​귀하의 질문에 직접 대답하지 않습니다. 그러나 게이트웨이 아키텍처는 소비자 지향 장치가 인터넷에 연결하는 가장 일반적인 방법 일 것으로 기대합니다.

편집 : IoT 장치에 사용되는 가정 내 게이트웨이에 대한 귀하의 의견에 따라 전용 단일 목적, 전용 다목적 및 범용의 몇 가지 기본 종류가 있습니다. 아래 인터페이스 외에도 모든 인터페이스에는 IP 네트워크와 메시지를 브리지하기위한 이더넷 또는 WiFi 인터페이스가 있습니다.

전용 단일 목적 게이트웨이는 특정 제조업체의 장치에만 통신합니다. 가장 간단한 예는 Fitbit 동글과 같은 단일 장치에서 데이터를 수신하는 USB 동글 일 수 있습니다. 다른 예로는 Philips Hue Bridge (Philips Hue 전구와 만 통신); Liftmaster MyQ Gateway (Liftmaster, Chamberlain 또는 Craftsman 차고 도어 오프너와 만 통신) 또는 Harmony Hub (Logitech Harmony 리모컨과 통신하고 IR을 다양한 홈 시어터 구성 요소로 깜박임)

전용 다목적 허브의 예로는 Samsung SmartThings 허브가 있습니다. SmartThings는 다양한 홈 오토메이션 장치를 판매하지만 SmartThings 프로토콜 만 사용합니다. SmartThings 허브는 IP를 통해 다른 많은 장치 컨트롤러와 통신 할 수 있으며 기본 IFTTT 통합 기능이 있습니다.

범용 게이트웨이에는 일부 독점 구성 요소가있을 수 있지만 종종 여러 인터페이스를 지원하고 기본 스마트 홈 인터페이스 역할을 할 수 있습니다. 예로는 Wink Hub (Zigbee, Z-Wave, Lutron 및 Kidde RF 장치와 통신); Vera Edge (Z-Wave 및 Insteon 장치와 통신하고 외부 장치와 통신하도록 확장)

마지막으로 Domoticz 및 OpenHAB를 포함하여 범용 홈 오토메이션 영역에서 매우 활발한 오픈 소스 노력이 있습니다. 이들은 전용 브리지 장치 (예 : Z-Wave USB 동글 또는 Zigbee 라디오)를 통해 IoT 장치와의 통신을 지원하고 규칙을 구현하며 IFTTT, MQTT 등과 같은 광범위한 통합 기능을 제공하는 소프트웨어 프로그램입니다.

이러한 방식으로 작동하는 거의 모든 소비자 제품은 외부 장치에서 가정의 특정 장치로 메시지 전송을 중재하기 위해 외부 서버가 필요합니다. Raspberry Pi에서 포트 22를 노출시키는 가장 확실한 경우에도 여전히 (일반적으로) 동적 DNS 서비스가 필요합니다.

1. 장치는 서버와의 지속적인 연결을 시작하고 유지합니다. 라우터가 웹에 https 액세스를 제공하는 경우 라우터 구성이 필요하지 않습니다 ...

다른 모든 방법의 경우 원격 핸드셋 장치는 가정용 장치를 찾을 수 있어야합니다. 피어 투 피어 프로토콜은 때때로 클라이언트-서버 아키텍처를 피하기 위해 포트 포워딩을 사용합니다.

또한 시스템이 UPnP를 사용하여 들어오는 포트를 열 수 있지만 IoT 응용 프로그램에는 필요하지 않습니다. 이는 레거시 게임 응용 프로그램에 적용될 수 있지만 둘 이상의 노드가 하나의 공용 IP에 존재하자마자 분리됩니다.

IPv6을 사용하면 한 쌍의 장치를 연결할 수 있지만 오늘날 많은 네트워크에서 IPv6 엔드 투 엔드를 지원하지 않습니다. 펌웨어 업데이트 제공에 관계없이 서버가 필요합니다 (장치를 판매하기 전에 더 이상 사용되지 않는 한).