IoT Arxitekturasi: Tarmoq, Bulut va Interfeys

Simsiz aloqa turlari, MQTT protokoli, Edge vs Cloud va zamonaviy dashboardlar

9-sinfIoT1-hafta · 3-dars

IoT Tarmoq Texnologiyalari

Masofa, o'tkazish tezligi va quvvat sarfi muvozanati

Nega Turli Xil Tarmoqlar Kerak?

Energiya va Masofa Balansi

Wi-Fi juda tez, lekin batareyani bir necha kunda tugatadi va 50 metrgagina yetadi.

Daladagi datchik esa 10 km masofada bitta batareyada 5 yil ishlashi kerak.

Sharoitga Qarab Tanlov

Uy ichida: Wi-Fi, Bluetooth BLE, ZigBee.

Dala va shaharda: LoRaWAN, NB-IoT, 4G / 5G mobil aloqasi.

Qisqa Masofali Aloqa (Short-Range)

Wi-Fi

Tezlik: Mbps (Yuqori).

Masofa: 10–50 m. Videokameralar va doimiy quvvatli aqlli uy qurilmalari uchun.

Bluetooth BLE

Tezlik: kbps–Mbps.

Masofa: 1–20 m. Juda kam quvvat sarflaydi. Smart soat va tibbiy datchiklar uchun.

ZigBee (Mesh)

To'rsimon ulanish.

Qurilmalar bir-biri orqali signal uzatadi. O'nlab datchikli aqlli uylar uchun.

Uzoq Masofali Aloqa (LPWAN)

LoRaWAN (Long Range)

10–15 km masofaga ma'lumot uzatish imkoniyati.

O'ta kam energiya: bitta batareyada 5–10 yil ishlaydi! Qishloq xo'jaligi uchun a'lo.

NB-IoT va 4G/5G

Mobil aloqa operatorlari minoralari orqali ishlaydi.

Shahar bo'ylab harakatlanuvchi aqlli transportlar va masofaviy hisoblagichlar uchun.

Simsiz Texnologiyalar Xaritasi

IoT Protokollari

MQTT ning Publish / Subscribe modeli va HTTP taqqosi

Nega Oddiy HTTP IoT ga Mos Kelmaydi?

HTTP Og'ir Sarlavhalarga Ega

Bitta kichik harorat qiymatini yuborish uchun yuzlab baytlik sarlavha ketadi.

Request / Response modeli doimiy kanalni ochiq tutmaydi va batareyani yeydi.

MQTT Ning Yengilligi

Sarlavha hajmi atigi 2 bayt! Aloqa doimiy ulanish rejimida turadi.

Zaif mobil aloqa va chekka hududlarda ham uzluksiz ishlay oladi.

MQTT Arxitekturasi (Pub / Sub)

Publisher (Nashr etuvchi)

Sensor ma'lumotini ma'lum bir mavzuga (Topic) jo'natuvchi qurilma.

Broker (Markaziy Server)

Xabarlarni qabul qiladi va kerakli obunachilarga darhol tarqatadi.

Subscriber (Obunachi)

Kerakli mavzuni tinglab, yangi ma'lumot kelishi bilan uni qabul qiladi.

MQTT Topics (Mavzular Daraxti)

Daraxtsimon Ierarxiya

uy/oshxona/harorat

uy/mehmonxona/chiroq

Har bir datchik o'zining aniq manzilli mavzusiga ega bo'ladi.

Filtrlar (Wildcards)

uy/+/harorat — barcha xonalardagi haroratni birvarakayiga qabul qilish.

uy/# — uydagi barcha xabarlarga birdaniga obuna bo'lish.

MQTT Ma'lumotlar Oqimi Sxemasi

Edge vs Cloud Computing

Mahalliy tezkor javob va global bulutli tahlil arxitekturasi

Cloud Computing (Bulutli Hisoblash)

Cheksiz Xotira va Big Data

Yillar davomida to'plangan milliardlab telemetriya o'lchovlarini saqlash.

Mavsumiy energiya sarfini va yillik hosildorlikni tahlil qilish.

Sun'iy Intellekt va Prognoz

Mashinali o'rganish (ML) orqali ob-havo va nosozliklarni oldindan bashorat qilish.

AWS IoT, Microsoft Azure, Google Cloud IoT platformalari.

Edge Computing (Lokal Hisoblash)

1 Millisekundda Qaror

Ma'lumotlar bulutga yuborilmasdan, bevosita mikrokontrollerning o'zida tahlil qilinadi.

Kritik va xavfli holatlarda kechikishsiz (Zero Latency) javob qaytarish.

Internetsiz Mustaqil Ishlash

Agar internet yoki provayder uzilib qolsa ham, lokal xavfsizlik 100% ishlayveradi.

Gaz klapanini yopish yoki tormoz bosish uchun internet kutilmaydi!

IoT Kiberxavfsizlik Choralari

TLS / SSL Shifrlash

Tarmoq orqali uzatilayotgan ma'lumotlarni begona shaxslar tutib ololmaydigan qilib shifrlash.

MQTT xabarlari MQTTS (port 8883) orqali himoyalanadi.

Kuchli Autentifikatsiya

Standart parollardan ("admin/admin", "12345") qat'iyan voz kechish.

Har bir qurilmaga noyob token va xavfsiz kalit (UID) biriktiriladi.

Edge va Cloud Qarorlar Taqqosi

Foydalanuvchi Interfeysi

Dashboardlar, mobil ilovalar va vizual telemetriya

IoT Dashboard Nima?

Vizual Boshqaruv Markazi

Sensor ma'lumotlarini o'qilishi oson bo'lgan grafiklar, ko'rsatkichlar va shkalalarga aylantirish.

Oddiy quruq raqamlar o'rniga dinamik jonli ko'rsatkichlar.

Masofaviy Boshqaruv Tugmalari

Ilova orqali bitta bosishda dunyoning narigi burchagidagi chiroqni yoki nasosni yoqish.

Blynk, ThingsBoard, Ubidots va Home Assistant tizimlari.

Ommabop IoT Platformalari

Blynk IoT

Mobil ilova yaratish eng oson platforma.

Drag-and-drop vidjetlar bilan 5 daqiqada tayyor bo'ladi.

ThingsBoard

Sanoat darajasidagi ochiq manbali tizim.

Katta zavod va aqlli shaharlar uchun a'lo darajadagi xavfsizlik.

Home Assistant

Aqlli uylar uchun mahalliy server tizimi.

Barcha qurilmalarni bitta lokal interfeysga jamlaydi.

Mobil Dashboard Vidjetlari

Interaktiv Savol: Favqulodda Holat

Nega gaz sizganda buyruqni bulutdan kutish xavfli?

Kartanikiga bosing yoki aylantiring

Internet uzilishi portlashga olib keladi!

Agar internet provayderda nosozlik bo'lsa, bulut xabarni ko'rmaydi. Shu sababli xavfsizlik qarorlari Edge Computing asosida bevosita qurilmaning o'zida (ESP32) qabul qilinib, klapan darhol yopilishi shart!

MQTT Xabar Uzatish Bosqichlari

Mavzuni (Topic) Belgilash

Datchik uchun aniq manzil o'rnatiladi: uy/oshxona/gaz.

Nashr Etish (Publish)

Sensor har 5 soniyada qiymatni markaziy Broker serveriga jo'natadi.

Ilovada Qabul Qilish (Subscribe)

Smartfondagi ilova ushbu mavzuga obuna bo'lib, ekranni darhol yangilaydi.

Tezkor Savol: IoT Protokollari

IoT qurilmalari o'rtasida kam energiya va kichik paketlar bilan xabar almashuvchi Publish/Subscribe protokoli qaysi?

A) HTTP (Veb-saytlar protokoli)

B) MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)

C) FTP (Fayl yuklash)

D) SMTP (Elektron pochta)

1-Hafta Xulosasi: 4 Qatlam Birligi

1-Haftada O'rganganlarimiz

IoT tushunchasi va Kevin Eshton tarixi.

Sensorlar, aktuatorlar va mikrokontrollerlar.

Simsiz tarmoqlar (LoRa, Wi-Fi), MQTT va Edge/Cloud.

Keyingi Hafta Rejasi

Tinkercad.com virtual laboratoriyasi bilan tanishuv.

Virtual non-board (Breadboard) va LED ulanishi.

Ilk elektron sxemalarni xavfsiz simulyatsiya qilish.