01Въведение в IoT
IoT = физически устройства + сензори + софтуер + интернет свързаност (термин: Kevin Ashton, MIT) · 4-слойна архитектура: Сензорен → Мрежов → Услуги → Интерфейсен · Ключови протоколи: MQTT (publish-subscribe), CoAP (request-response, M2M), AMQP (бизнес съобщения), WebSocket (дуплексна връзка) · Инфраструктурни протоколи: 6LoWPAN (IPv6 low-power), RPL (routing за LLN мрежи) · Безжични стандарти: Wi-Fi IEEE 802.11 (2.4/5/6 GHz), Bluetooth IEEE 802.15.1 (2.4 GHz, WPAN) · Cloud: IaaS / PaaS / SaaS; Публичен / Частен / Community / Хибриден; pay-per-use + SLA
Кой въвежда термина "Интернет на нещата" (IoT)? — Кевин Аштън (Kevin Ashton), британски технологичен пионер. Свързан с MIT Auto-ID Center.
Кои са 4-те слоя на IoT архитектурата? — (1) Сензорен слой (2) Мрежов слой (3) Слой на услугите (4) Интерфейсен слой
Каква архитектурна парадигма следва IoT платформата? — SOA — Service-Oriented Architecture (архитектура, ориентирана към услуги).
Какво образуват сензорните възли помежду си? — WSN — Wireless Sensor Network (безжична сензорна мрежа).
Какви идентификатори може да има едно IoT устройство? — MAC адрес, EUI-64, IMEI, ICCID, IPv6 адрес, UUID, или сертификат за устройство.
Кои са инфраструктурно-базираните протоколи в IoT? — 6LoWPAN (IPv6, ниска мощност), IPv6 (по-голямо адресно пространство), RPL (IPv6 routing за LLN мрежи).
Какво е MQTT и какъв модел на комуникация използва? — MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) — протокол на приложния слой, базиран на PUBLISH-SUBSCRIBE модела, работи с TCP/IP.
Какво е CoAP и за какво е подходящ? — CoAP (Constrained Application Protocol) — за устройства с ограничени ресурси, подходящ за M2M, модел request-response.
Каква е разликата между Wi-Fi и Bluetooth? — Wi-Fi — IEEE 802.11, 2.4/5/6 GHz, полудуплекс, LAN. Bluetooth — IEEE 802.15.1, 2.4 GHz, WPAN, сдвояване (pairing).
Кои са трите основни облачни услуги? — IaaS (Infrastructure), PaaS (Platform), SaaS (Software) — като услуга.
Кои са 4-те вида облак според разгръщането? — Публичен (public), Частен (private), Облак на общността (community), Хибриден (hybrid).
Какво е виртуализация? — Създаване на логическа абстракция на физически ресурси чрез хипервайзор. Видове: хардуерна, софтуерна, storage, приложна, мрежова.
Какво е MCC (Mobile Cloud Computing)? — Интеграция на облачни и мобилни компютри — обработката и съхранението се измества от мобилното устройство към облака.
02Индустрия 4.0 и IIoT
Индустрия 4.0 = AI + 5G + IoT + CPS + 3D печат (германски проект) · 4 дизайн изисквания: Прозрачност, Оперативна съвместимост, Децентрализирани решения, Техническа помощ · Megatrends: Физически (роботика, 3D печат) | Цифрови (сензори, блокчейн, 5G) | Биологични (генно инженерство) · SmartBusiness: monitoring → control → optimization → autonomy · Киберсигурност: CIA триада (поверителност, интегритет, наличност); активни vs пасивни атаки · Устойчивост: глобализация (енергия, SCM, ИКТ) + социално-икономически ефекти
Откъде произлиза терминът "Индустрия 4.0"? — От технически проект на германското правителство за автоматизация в производството.
Кои са 4-те индустриални революции? — 1.0 → машини (парна); 2.0 → електричество, поточна линия, масово производство; 3.0 → компютри, интернет, цифрова революция; 4.0 → AI, 5G, CPS, IoT, облак/edge, интелигентни фабрики.
Кои са 4-те изисквания към дизайна на Индустрия 4.0? — (1) Прозрачност на информацията (2) Оперативна съвместимост (3) Децентрализирано решение (4) Техническа помощ
Кои са физическите мегатрендове? — Автономни превозни средства, 3D печат, усъвършенствана роботика, нови материали (напр. графен).
Кои са цифровите мегатрендове? — Интелигентни сензори, блокчейн, 5G комуникации.
Какво е "Lean production" и от коя компания е? — Система за минимизиране на отпадъците (Toyota Motor Corporation).
Кои са 4-те категории в SmartBusiness? — Наблюдение (monitoring), Контрол (control), Оптимизиране (optimization), Автономност (autonomy).
Какво е триадата CIA в информационната сигурност? — Confidentiality (поверителност), Integrity (интегритет), Availability (наличност).
Каква е разликата между активни и пасивни мрежови атаки? — Активни — нарушителят дава команди за нарушаване. Пасивни — нарушителят наблюдава, чете и анализира данните.
Какво е BCP? — Business Continuity Planning — поетапен подход за предотвратяване на заплахи и минимизиране на последствията.
Кои са 4-те вида партньорства в конкурентните стратегии? — Стратегическо, Конкурентно, Съвместно предприятие (joint venture), Купувач-доставчик (най-често).
03Екосистема на IoT
IoT Екосистема: устройства → сензори → мрежа → шлюз → облак → приложение → потребители; сигурността обхваща всичко · Комуникация: LAN (къс обхват, IP или не-IP протоколи) или LPWAN (километри, ниска мощност) · IoT шлюз: посредник устройства↔облак; предварителна обработка, сигурност, икономия на енергия · 4 IoT бизнес модела: Абонамент / Резултати / Споделяне на активи / IoTaaS · IIoT бизнес модел: Value proposition → Value capture → Value network → Value communication · Облачен бизнес модел: IaaS / PaaS / SaaS — ресурси под наем "като услуга"
Какво отличава една екосистема от обикновена система? — Решаващата пресечна точка с околната среда.
Кои са трите фактора в дефиницията за IoT екосистема? — Околна среда, данни, хора.
Кои са задължителните компоненти на една IoT екосистема? — IoT устройствата са задължителни; шлюзът и облакът са незадължителни.
Кои са двата начина за комуникация в мрежовия слой? — (1) LAN — между IoT устройства и шлюзове, къс обхват, IP или не-IP протоколи. (2) LPWAN — широкообхватна, ниска мощност, км обхват.
Кои са основните функции на IoT шлюза? — Контролира поток от данни, гарантира безопасност, предава команди облак→устройства, предварителна обработка, спестява енергия.
Какъв компонент обхваща всички останали в екосистемата? — Сигурността (security) — осигурява сигурен пренос и предотвратява неоторизирани връзки.
Кои са 4-те IoT бизнес модела? — (1) Абонамент (subscription) (2) Резултати (outcome-based) (3) Споделяне на активи (asset sharing) (4) IoT като услуга (IoTaaS).
Кои са 4-те компонента на IIoT бизнес модела? — Value proposition (предложение за стойност) → Value capture → Value network → Value communication.
Кои са 5-те типа пазарни сегменти? — Масов пазар, Пазарна ниша, Сегментиран, Диверсифициран, Многостранен.
Какво предлага облачният бизнес модел (IaaS/PaaS/SaaS)? — Ресурси под наем — процесорна мощност, съхранение, виртуални ОС, платформи за разработка.
Какви са основните дейности в бизнес модела? — Производство (дизайн, производство, доставка), Решаване на проблеми, Платформа.
04Ключови технологии в IoT
Off-site: Cloud (SaaS/PaaS/IaaS) + Fog computing (междинен слой, децентрализиран, real-time) · Fog computing приложения: транспорт (ITS, IoV), минно дело, нефт/газ (SCADA, Modbus), smart grid (AMI) · Индустриални IoT платформи: Siemens Insights Hub (бивш MindSphere), Honeywell Forge, C3.ai · AR: маркери / без маркери (GPS) / проекция / наслагване. VR: non-immersive / semi / fully (HMD) · Big Data 7V: Volume, Variety, Velocity, Veracity, Visualization, Value, Variability. 80% неструктурирани · Анализи: Descriptive → Diagnostic → Predictive → Prescriptive
Как се делят технологиите в IoT? — Off-site (облак, fog) и On-site (AR, VR, Big Data, интелигентни фабрики).
Колко данни генерират IoT устройствата? — Зетабайти (10²¹ bytes).
Кои са индустриалните IoT платформи? — Siemens Insights Hub (бивш MindSphere, IoT PaaS), Honeywell Forge (IIoT), C3.ai (AI + predictive). GE Predix (исторически, пенсиониран 2022).
Какво представлява SLA в контекста на IIoT? — Service Level Agreement — споразумение, гарантиращо минимално QoS ниво между доставчик и клиент.
Какво е Fog computing? — Виртуализиран слой между устройствата и облака — децентрализиран, обработва критични за времето данни близо до източника.
Каква е основната разлика между Fog и Cloud? — Fog НЕ замества облака — той обработва чувствителни към времето данни локално, намалявайки данните към облака.
Какви приложения има Fog computing? — Транспорт (ITS, ADAS, IoV), Минен сектор, Smart grid (AMI), Нефт и газ (SCADA, Modbus).
Кои са 4-те категории AR? — (1) Базиран на маркери (2) Без маркери (GPS) (3) Базиран на проекция (4) Базиран на наслагване.
Коя е първата AR система? — Virtual Fixtures — 1992 г., изследователска лаборатория на ВВС на САЩ (Louis Rosenberg).
Какво е VR и кой въвежда термина? — 3D изкуствена среда. Терминът е предложен през 1987 г. от Jaron Lanier.
Кои са 3-те типа VR? — (1) Non-immersive (монитори) (2) Semi-immersive (проектори) (3) Fully immersive (HMD, 360°).
Кои са 7-те V на Big Data? — Volume, Variety, Velocity, Veracity, Visualization, Value, Variability.
Какъв % данни са структурирани vs неструктурирани? — 20% структурирани (RDBMS, SQL), 80% неструктурирани (Hadoop, имейли, видео, сензори).
Кои са 4-те вида анализ на Big Data? — Descriptive (какво се случи?) → Diagnostic (защо?) → Predictive (какво ще стане?) → Prescriptive (какво да направим?).
Какво е "цифров близнак" (digital twin)? — Виртуално копие на физически актив/процес, използвано за оптимизация (Predix, Honeywell).
05Планиране на IoT мрежи
Трафик A = λ × τ (ерланги) — най-важната формула! · Поасонов поток = стационарен + ординарен + без последействие. Безкрайно много източници. · Формула на Литъл: L = λW. Връзка между среден брой заявки, интензивност и време. · ЧНТ (Busy Hour) = 60-минутен пиков период, основа за оразмеряване. · LoRaWAN: 868 MHz, 125 kHz, 8 канала, ~1.5M пакета/ден/шлюз · Процес на планиране: Предварително планиране → Оразмеряване → Симулация → Оптимизация → Дизайн
Какво е ЧНТ (час на най-голям трафик)? — Busy hour — непрекъснат 60-минутен период с максимален трафик. Основа за трафично проектиране.
Каква е нотацията на Кендал? — A/B/n/k, където A = процес на постъпване, B = разпределение на обслужване, n = брой обслужващи канали, k = капацитет на системата (вкл. места за чакане).
Кои са 3-те дефиниции за трафик (в ерланги)? — (1) A = (Σ ti)/T (2) Среден брой едновременно заети устройства (3) A = λ × τ
Кои са 4-те свойства на входящия поток? — Стационарност, ординарност, без последействие, рекурентност.
Кои свойства характеризират Поасоновия поток? — Стационарен, ординарен, без последействие, рекурентен. Безкраен брой източници, постоянна λ.
Какво е изгледен (Bernoulli) входящ поток? — Краен брой източници, интензивността зависи от броя свободни източници. Биномно разпределение. → Поасонов при S → ∞, α → 0.
Каква е формулата на Литъл? — L = λW (среден брой заявки = интензивност × средно време). A = λτ, L = Lq + A, W = Wq + τ.
Какви са дисциплините на обслужване на опашка? — FCFS (първи постъпил), LCFS (последен постъпил), RS (случаен ред), с приоритети.
Какви са параметрите на LoRaWAN use case? — 868 MHz, 125 kHz BW, 8 канала (SX1301), ~1.5M пакета/ден/шлюз. 3-годишен растеж: 14M → 28M → 57M.
Какви са типовете опашки за IP маршрутизатори? — FIFO, PQ (Priority Queuing), WFQ (Weighted Fair Queuing) и комбинации.
Какви са основните приложения на телетрафичните модели? — Оразмеряване на ресурси за QoS, верификация на производителността, admission control.
Какво представлява разпределението на Ерланг от k-ти ред? — Сума от k независими експоненциални разпределения. M(t) = k/λ, D(t) = k/λ². Стръмно разпределение.
06Мрежови технологии и протоколи
NB-IoT: 200 kHz, 26 kbps (Rel 13). LTE-M (Cat-M1): 1.4 MHz, 1 Mbps (Rel 13). И двете LPWAN в лицензиран спектър. · 5G триъгълник: eMBB (скорост) + mMTC (масово IoT) + URLLC (ниско закъснение). Network Slicing. · eDRX + PSM = 10+ години батерия. PSM → дълбок сън без пейджинг. eDRX → разширен пейджинг цикъл (NB-IoT до ~3 часа по 3GPP). · 5G спектър: FR1 sub-6 GHz (450 MHz–7.125 GHz), FR2 mmWave (24.25–71 GHz) · NB-IoT deployment: Standalone, In-band, Guard-band · Massive MTC: покритие + капацитет + ниска консумация + ниска цена
Каква е BW и DL скорост на NB-IoT (Rel 13)? — 180 kHz физически ресурсен блок (200 kHz канален растер). DL: 26 kbps (Rel 13), до 127 kbps (Rel 14).
Каква е BW и скорост на LTE-M (Cat-M1)? — 1.4 MHz спектър. Cat-M1: ~1 Mbps (Rel 13). Cat-M2 (enhanced LTE-M, Rel 14): до 4-7 Mbps.
Кои са 3-те NB-IoT deployment сценария? — Standalone (замяна на GSM), In-band (част от LTE), Guard-band (в защитна лента на LTE).
Какво е eDRX и PSM? — eDRX = разширено прекъснато приемане — удължен пейджинг цикъл (NB-IoT до ~3 часа). PSM = режим на дълбок сън без пейджинг. Заедно → над 10 години живот на батерията.
Кои са 3-те 5G use case групи според ITU? — eMBB (широколента), mMTC (масово IoT), URLLC (свръхнадеждни ниски закъснения).
Кои са 4-те IoT сегмента в 5G? — Massive IoT, Broadband IoT, Critical IoT, Industrial Automation IoT. Съвместно чрез Network Slicing.
Кои са честотните диапазони на 5G NR? — FR1: 450 MHz – 7.125 GHz (sub-6 GHz), FR2: 24.25 – 71 GHz (mmWave, разширен в по-късни 3GPP версии).
Какво е RedCap? — Reduced Capability NR — 5G NR с намален капацитет за wearables, индустриални сензори, видео.
Какви са RRC състоянията? — RRC_idle (пести енергия), RRC_connected (активен). NR добавя RRC_inactive.
Каква скорост на движение поддържа LTE-M? — До 200 км/ч без загуба на сесии.
Какви са изискванията за Massive MTC? — Широко покритие, голям капацитет (устройства/km²), ниска консумация, ниска цена, малки данни.
Какво е Ultra-lean дизайн в 5G NR? — Минимизиране на always-on сигнали — референтните сигнали се предават само при активен трансфер. По-висока енергийна ефективност, по-малко смущения.
Кога да изберем NB-IoT и кога LoRaWAN? — NB-IoT: лицензиран спектър, QoS/SLA, операторска поддръжка, по-добър downlink. LoRaWAN: нелицензиран спектър, самостоятелно разгръщане, по-ниска цена, best-effort.
07Хардуерни платформи за IoT
Arduino Uno (ATmega328, 8-bit) vs Mega (ATmega2560, 54 I/O) vs Due (ARM Cortex-M3, 32-bit, 84 MHz) · ESP8266: SoC + WiFi + TCP/IP. Particle Photon: ARM Cortex M3 @ 120 MHz + WiFi + FreeRTOS · Аналогови (LM35, ADC) vs Цифрови (DHT11, софтуерен драйвер) сензори · Активни (термодвойки, пиезо — сами генерират сигнал) vs Пасивни (RTD, термистори — нужен външен източник) · Сензорни характеристики: точност, разделителна способност, напрежение, калибриране · Актуатори: хидравлични (мощни, течове), пневматични (безопасни, неефективни), електромеханични
Какви са характеристиките на Arduino Uno? — ATmega328 (8-bit, 16 MHz), 14 I/O, 6 аналогови, 6 PWM.
Какви са характеристиките на Arduino Mega? — ATmega2560 (8-bit, 16 MHz), 54 I/O, 16 аналогови, 15 PWM.
Какви са характеристиките на Arduino Due? — ARM Cortex-M3 32-bit, 84 MHz, 54 I/O, 12 PWM, 12 аналогови входа (+ 2 DAC изхода).
Какво представлява ESP8266? — SoC модул с интегриран TCP/IP стек и Wi-Fi. Ниска цена, малък размер. За IIoT, smart cities, преносими устройства.
Какви са характеристиките на Particle Photon? — STM32F205RGY6 ARM Cortex M3 @ 120 MHz, Wi-Fi, 1 MB Flash, 128 KB RAM, FreeRTOS.
Как се класифицират сензорите според изходния сигнал? — Аналогови (непрекъснат сигнал, нужен ADC — LM35) и цифрови (директен интерфейс — DHT11).
Как се класифицират сензорите според метода на възбуждане? — Активни (самогенериращи сигнал, без външен източник — термодвойки, пиезоелектрични) и пасивни (изискват външен източник — RTD, термистори, тензодатчици).
Как се класифицират сензорите според променливия параметър? — Резистивни (RTD, термистори), индуктивни (метален обект/присъствие), капацитивни (геометрия, диелектрик).
Кои са основните характеристики на сензорите? — Калибриране, точност, разделителна способност, работно напрежение (3.3-5V), тип на изхода, рейтинг.
Какво е актуатор? — Устройство, което преобразува електрически сигнали във физическо движение или механична работа.
Кои са видовете актуатори? — Електромагнитни (вентили), термични, хидравлични (закон на Паскал), пневматични (сгъстен въздух), електромеханични (двигатели).
Кои са предимствата на хидравличните актуатори? — Високо съотношение мощност/тегло, висока скорост, устойчиви на претоварване. Недостатък: течове.
08Концептуални модели и средства
HTTP: stateless, request/response. CoAP: RESTful на UDP, порт 5683 (plain) / 5684 (DTLS), CON/NON/ACK/RST. MQTT: pub/sub на TCP, порт 1883 (plain) / 8883 (TLS), 3 QoS нива, 2 байта. · REST принципи: ресурси с URI, представяния, stateless, HATEOAS · MQTT QoS: 0 (fire-and-forget), 1 (PUBACK), 2 (4-way exactly once) · CoAP vs MQTT: CoAP (UDP, 1:1, multicast), MQTT (TCP, 1:many, брокер) · CoAP съобщения: CON (надеждно), NON (ненадеждно), ACK, RST. Exponential back-off, макс. 4 повторения · MQTT wildcards: + (едно ниво), # (subtree)
Кои са двете основни комуникационни парадигми за IoT? — Request/response (клиент-сървър) и publish/subscribe (издател-абонат).
Какви са основните HTTP методи? — GET (четене), POST (създаване), PUT (актуализация), DELETE (изтриване).
Какви са класовете HTTP статус кодове? — 1xx информационен, 2xx успех (200 OK, 201 Created), 3xx пренасочване, 4xx клиентска грешка (400, 404), 5xx сървърна грешка.
Какво означава "stateless" в REST? — Сървърът не съхранява състояние на клиента. Всяка заявка съдържа цялата информация. Няма сесии.
Каква е разликата между SOA и ROA? — SOA (Service-Oriented) — предварителни договори (WSDL). ROA (Resource-Oriented) — само ресурси с URI.
Какво е CoAP и неговите характеристики? — Constrained Application Protocol. UDP (порт 5683), DTLS за защита (порт 5684). Двоичен, RESTful (GET/POST/PUT/DELETE), multicast, Observe, Block-wise.
Кои са 4-те типа CoAP съобщения? — CON (confirmable, изисква ACK), NON (non-confirmable), ACK (acknowledgment), RST (reset).
Как работи надеждността в CoAP? — Чрез повторно предаване с exponential back-off. Макс. 4 препредавания. 16-bit ID за откриване на дубликати.
Какво е MQTT? — Message Queue Telemetry Transport — лек publish/subscribe протокол на TCP. OASIS стандарт. Порт 1883 (plain), 8883 (TLS). Версии 3.1.1 и 5.0.
Кои са 3-те QoS нива в MQTT? — QoS 0 = fire-and-forget, QoS 1 = at least once (PUBACK), QoS 2 = exactly once (4-way: PUBLISH→PUBREC→PUBREL→PUBCOMP).
Какви са wildcard символите в MQTT? — + съвпада с едно ниво (house/+/light), # съвпада с цяло поддърво (house/#).
MQTT vs CoAP — кой е по-лек? — CoAP (UDP) е по-лек — поддържа multicast и Observe. MQTT (TCP) изисква постоянна връзка с брокер, но е за 1:many и с 3 QoS нива.
MQTT vs AMQP — разлики? — MQTT: по-лек, 2 байта overhead, pub/sub с брокер. AMQP: broker-based с exchanges/queues/routing, по-богати семантики, по-сложен.
Lab 4Планиране и оразмеряване на IoT мрежи
Трите основни предизвикателства: Покритие, обхват, консумация на енергия · Хетерогенна система: кабелни + безжични + различни протоколи едновременно · Трафик класове: Class 1 (real-time), Class 2 (измервания), Class 3 (non-real time) · LoRaWAN: ~7M устройства / 1M население. 60% urban, 30% suburban, 10% rural
Какви са трите основни предизвикателства при планиране на IoT мрежа? — Покритие (устройства/площ), обхват (range), консумация на батерията.
Какво представлява хетерогенната IoT система? — Кабелни + безжични компоненти, различни протоколи и носители, съществуващи едновременно в една и съща мрежа.
Какви типове данни предава IoT мрежата? — Периодични real-time данни, спорадични аларми, non-real time съобщения за поддръжка.
Какви са изискванията за Massive IoT (3GPP)? — Капацитет за устройства/km², енергийна ефективност (n години), ниска сложност, ниска цена.
Lab 1Сензорни и изпълнителни елементи
Lab 1: Сензори и изпълнителни елементи — основи на IoT хардуер · 4 типа безжични сигнали: радиочестотен, инфрачервен, микровълнов, светлинен · Мрежови категории: Proximity → WPAN → WLAN → WWAN (от cm до km) · 7 критерия за анализ: Range, Bandwidth, Coverage, Power, Reliability, Latency, Cost
Каква е разликата между сензор и актуатор? — Сензор измерва физическа величина (температура, налягане) и я преобразува в електрически сигнал. Актуатор преобразува електрически сигнал във физическо действие (движение, завъртане).
Кои са четирите основни типа сигнали за безжично предаване? — Радиочестотно, инфрачервено, микровълново, светлинно предаване.
Кои са основните категории мрежи според разстоянието? — Proximity (0-10 cm), WPAN (10-100 m), WLAN (~30-50 m indoor), WWAN (1-100 km).
Кои са 7-те критерия за сравнение на комуникационни технологии? — Range, Bandwidth, Coverage, Power, Reliability, Latency, Cost.
Lab 2Комуникационни технологии в IoT
Lab 2: Комуникационни технологии — Bluetooth/BLE, NFC, Wi-Fi, 2G-5G, LoRaWAN, NB-IoT, ZigBee, SigFox · Bluetooth: 2.4 GHz, BLE (2011) — ниска енергия, звездна топология. NFC: 13.56 MHz, до 10 cm, RFID база · LoRaWAN: LPWAN, 868 MHz (EU)/902-928 MHz (US), LoRa (Semtech) + LoRaWAN (Alliance) · NB-IoT: 3GPP стандарт, 180 kHz RB, TDD/FDD полудуплекс. ZigBee: IEEE 802.15.4, mesh, 2.4 GHz, 250 kbps · SigFox: UNB, 12/8 bytes uplink/downlink, 868/902 MHz · 7 критерия: Range, BW, Coverage, Power, Reliability, Latency, Cost · 7 критерия: Range, Bandwidth, Coverage, Power, Reliability, Latency, Cost
Кога е по-подходящ BLE вместо класически Bluetooth? — Когато устройството е с автономно захранване, изисква ниска честотна лента и има нужда от бързо сдвояване. BLE (4.0, приет 2010) — звездна топология, ниска енергия.
Какво е NFC и кои са основните му характеристики? — Near-field Communication — от Sony и Philips, магнитно свързване, макс. 10 cm, базиран на RFID, 13.56 MHz. Приложение: безконтактно плащане.
Какво представлява Wi-Fi като стандарт? — IEEE 802.11, 2.4/5/6 GHz, точка за достъп + адаптер, най-разпространеният комуникационен стандарт.
Какво представляват клетъчните мрежи 2G/3G/4G/5G? — Големи области, разделени на клетки с базови станции. 1G (80-те, аналогов) → 2G/3G/4G/5G. 5G — повече скорост и канали, увеличен капацитет.
Какво е LoRaWAN? — Low Power Wide Area Network (LPWAN). Физически слой LoRa (Semtech). MAC слой LoRaWAN (LoRa Alliance). Европа: 863-870 MHz ISM. САЩ: 902-928 MHz ISM.
Какво е NB-IoT? — Narrow-band IoT — 3GPP стандарт за клетъчен LPWAN. Голямо покритие, ниска консумация. 180 kHz RB (200 kHz растер). Полудуплекс, TDD/FDD.
Какво е ZigBee? — Базиран на IEEE 802.15.4 (2003). За нискомощни mesh мрежи на constrained устройства. Живот до 10+ години. 2.4 GHz, 250 kbps. До 100 m обхват.
Какво е SigFox? — LPWAN, създадена 2009 г. — първата частна LPWAN. Европа: 868 MHz ISM. САЩ: 902 MHz ISM. Ultra Narrow Band (UNB). Типично: 12 bytes uplink, 8 bytes downlink.
Кои са 7-те критерия за сравнение на комуникационни технологии? — Обхват, Честотна лента, Покритие, Консумация на енергия, Надеждност, Латентност, Ефективност на разходите.
Lab 3Приложни протоколи за данни в IoT
Lab 3: Приложни протоколи — MQTT, CoAP, HTTP, AMQP · Две парадигми: request/response (HTTP, CoAP) и publish/subscribe (MQTT) · CoAP: UDP, порт 5683 (plain) / 5684 (DTLS), CON/NON/ACK/RST, exponential back-off, 4 макс. повторения · MQTT: TCP, порт 1883 (plain) / 8883 (TLS), 3 QoS нива, wildcards (+/#), OASIS стандарт, мин. 2 байта · HTTP: stateless, GET/POST/PUT/DELETE. REST: ресурси + URI + stateless + HATEOAS
Кога се използва publish/subscribe пред request/response? — Когато много клиенти трябва да получават актуализации в реално време без постоянно polling. Pub/sub decouples publishers от subscribers чрез брокер.
Кои аспекти се сравняват при анализа на приложните протоколи? — Обхват на адресиране, сегментация, поддържане на връзката, сигурност, консумация на енергия.
Кои са двете основни комуникационни парадигми за IoT протоколи? — Request/response (HTTP, CoAP) и publish/subscribe (MQTT).
Какво е HTTP и какви са неговите методи? — HyperText Transfer Protocol. Методи: GET (четене), POST (създаване), PUT (актуализация), DELETE (изтриване).
Какво е REST и неговите принципи? — REpresentational State Transfer. Принципи: ресурси с URI, stateless, представяния, HATEOAS.
Какво е CoAP? — Constrained Application Protocol — IETF стандарт, UDP (порт 5683), DTLS (порт 5684), двоичен, RESTful (GET/POST/PUT/DELETE), multicast, Observe. 4 типа съобщения: CON, NON, ACK, RST.
Как работи надеждността в CoAP? — Exponential back-off, макс. 4 препредавания, 16-bit ID за дедупликация.
Какво е MQTT? — Message Queue Telemetry Transport — publish/subscribe на TCP (порт 1883 plain / 8883 TLS), OASIS стандарт. 3 QoS нива: 0 (fire-and-forget), 1 (at least once), 2 (exactly once).
Какви са wildcard символите в MQTT темите? — + съвпада с едно ниво, # съвпада с цяло поддърво. Темите са case-sensitive, UTF-8, йерархични.
IoT Study Deck — Generated 5/15/2026