通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(7)：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) VS 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
2019-11-21新聞
眾所周知，計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)上網(wǎng)功能是因?yàn)橛芯W(wǎng)絡(luò)的存在，如果沒有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，那么我們就無法彼此之間收發(fā)消息，我們的計(jì)算機(jī)也就成了一個(gè)個(gè)的孤島。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來說，TCP/IP協(xié)議又是其核心。可以這么說，TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)能夠飛速發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。那么，傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議適用于物聯(lián)網(wǎng)嗎？要回答這個(gè)問題，我們先來看看物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的差別。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，局域網(wǎng)終端設(shè)備之間是無邏輯關(guān)系的，各個(gè)設(shè)備之間是分散的。雖說互聯(lián)網(wǎng)也有集群協(xié)作的計(jì)算機(jī)，但這不是普遍存在。
但物聯(lián)網(wǎng)卻不一樣，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備之間是有邏輯關(guān)系的，各個(gè)設(shè)備之間或以工作流、或以層次、或以某種復(fù)雜協(xié)調(diào)的方式來協(xié)作；也就是說，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間只有具備協(xié)作關(guān)系，才能體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值。
那么，在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，我們需要在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)時(shí)就在網(wǎng)絡(luò)層考慮其邏輯關(guān)系，還是留給應(yīng)用層來定義其邏輯關(guān)系？
終端數(shù)量
在一個(gè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)下，終端數(shù)量通常在100臺(tái)以下；而在一個(gè)局域物聯(lián)網(wǎng)下，終端數(shù)量應(yīng)該是在1000臺(tái)以上。不光是終端數(shù)量多，還可能會(huì)有終端設(shè)備隨時(shí)加入局域物聯(lián)網(wǎng)中。
因此，終端數(shù)量的增多以及新設(shè)備的隨時(shí)加入，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的要求就是要有較強(qiáng)的自我擴(kuò)展性。但是擴(kuò)展性太強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，其安全性就會(huì)有所下降。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍
對(duì)于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)來說，通常情況其覆蓋范圍就是室內(nèi)，或者是一個(gè)辦公間，最大可能是一個(gè)建筑體；但是局域物聯(lián)網(wǎng)通常是在室外，可能覆蓋的是幾棟樓，一個(gè)工廠，一個(gè)街區(qū)，甚至是一個(gè)小城市。局域物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)單元的覆蓋距離在1~2 km范圍內(nèi)比較合適，這個(gè)是根據(jù)近距離無線通信自身最大傳播距離來決定的。覆蓋范圍的不同，必然會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及組網(wǎng)技術(shù)提出不同的要求。
終端能力多樣性及自我標(biāo)識(shí)
在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)終端能力相對(duì)單一，要么手機(jī)、要么計(jì)算機(jī)。但是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，不同行業(yè)、不同功能的物聯(lián)網(wǎng)終端會(huì)非常多，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的能力也會(huì)千差萬別，有的功能可能只是數(shù)據(jù)采集，有的可能有計(jì)算和通信功能，有的可能是集中控制器。
在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中，從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議角度來看，其設(shè)備是無差別的。但是物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備具有眾多的標(biāo)識(shí)方式：二維碼、RFID和藍(lán)牙地址等，如何從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上去命名這些設(shè)備也是很有必要研究的。
始終工作
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，終端設(shè)備可以隨時(shí)下線；但在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的很多行業(yè)中，由于終端設(shè)備是感知物體的，所以要求其永遠(yuǎn)處于工作狀態(tài)。除了對(duì)設(shè)備本身的壽命有要求之外，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)來說也是一個(gè)全新的、值得去研究的課題。
安全性
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)際上是人在操縱設(shè)備上網(wǎng)，因此終端設(shè)備人為參與比較多；但是在物聯(lián)網(wǎng)中，由于終端設(shè)備數(shù)量、安裝位置等條件限制，人為參與相對(duì)較少或很難，所以對(duì)終端設(shè)備控制的安全性要求就很高。
路由協(xié)議
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)計(jì)路由協(xié)議的目的是：路由設(shè)備將從一個(gè)地址而來的報(bào)文，轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)地址去。
在物聯(lián)網(wǎng)中，很多終端設(shè)備可能同時(shí)連接到一個(gè)集中控制器，也有可能是分散連接的，這是由局域物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量眾多、覆蓋區(qū)域廣的特性決定的。那么在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)議時(shí)，就要考慮到這些特性。
數(shù)據(jù)的上行與下行
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，每臺(tái)終端的使用者是人，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量是流向每臺(tái)計(jì)算機(jī)，因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)以下行為主；而在物聯(lián)網(wǎng)中，終端是要將數(shù)據(jù)采集并上報(bào)，那么數(shù)據(jù)流量就是以上行為主。數(shù)據(jù)上行和下行這一最基本狀況的改變，必然對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出新的要求。
總結(jié)
從以上描述可以看出，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論基礎(chǔ)仍然是計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議并不適用于物聯(lián)網(wǎng)，需要進(jìn)行改進(jìn)或升級(jí)。具體到如何設(shè)計(jì)適用于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)實(shí)施過程中不斷地總結(jié)、歸納，并定義出適合自身的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇體系。
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