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物聯網網絡 VS 計算機網絡讓你更懂物聯網

2019-11-14 09:18 中國物聯網

導讀:對于計算機網絡來說,TCP/IP協議又是其核心。可以這么說,TCP/IP協議是互聯網能夠飛速發展的技術基礎。那么,傳統的TCP/IP協議適用于物聯網嗎?要回答這個問題,我們先來看看物聯網網絡與計算機網絡的差別。

眾所周知,計算機能夠實現上網功能是因為有網絡的存在,如果沒有計算機網絡,那么我們就無法彼此之間收發消息,我們的計算機也就成了一個個的孤島。對于計算機網絡來說,TCP/IP協議又是其核心。可以這么說,TCP/IP協議是互聯網能夠飛速發展的技術基礎。那么,傳統的TCP/IP協議適用于物聯網嗎?要回答這個問題,我們先來看看物聯網網絡與計算機網絡的差別。

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網絡拓撲

在傳統的計算機網絡中,局域網終端設備之間是無邏輯關系的,各個設備之間是分散的。雖說互聯網也有集群協作的計算機,但這不是普遍存在。

但物聯網卻不一樣,物聯網終端設備之間是有邏輯關系的,各個設備之間或以工作流、或以層次、或以某種復雜協調的方式來協作;也就是說,物聯網設備之間只有具備協作關系,才能體現出物聯網的價值。

那么,在設計物聯網網絡時,我們需要在網絡協議設計時就在網絡層考慮其邏輯關系,還是留給應用層來定義其邏輯關系?

終端數量

在一個計算機局域網下,終端數量通常在100臺以下;而在一個局域物聯網下,終端數量應該是在1000臺以上。不光是終端數量多,還可能會有終端設備隨時加入局域物聯網中。

因此,終端數量的增多以及新設備的隨時加入,對網絡協議的要求就是要有較強的自我擴展性。但是擴展性太強的網絡,其安全性就會有所下降。

網絡覆蓋范圍

對于計算機局域網來說,通常情況其覆蓋范圍就是室內,或者是一個辦公間,最大可能是一個建筑體;但是局域物聯網通常是在室外,可能覆蓋的是幾棟樓,一個工廠,一個街區,甚至是一個小城市。局域物聯網的一個單元的覆蓋距離在1~2 km范圍內比較合適,這個是根據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,必然會對網絡協議及組網技術提出不同的要求。

終端能力多樣性及自我標識

在傳統的互聯網中,網絡終端能力相對單一,要么手機、要么計算機。但是在物聯網領域,不同行業、不同功能的物聯網終端會非常多,物聯網終端設備的能力也會千差萬別,有的功能可能只是數據采集,有的可能有計算和通信功能,有的可能是集中控制器。

在傳統的互聯網中,從網絡協議角度來看,其設備是無差別的。但是物聯網終端設備具有眾多的標識方式:二維碼、RFID和藍牙地址等,如何從網絡協議上去命名這些設備也是很有必要研究的。

始終工作

在傳統的計算機網絡中,終端設備可以隨時下線;但在物聯網領域的很多行業中,由于終端設備是感知物體的,所以要求其永遠處于工作狀態。除了對設備本身的壽命有要求之外,對于網絡協議設計來說也是一個全新的、值得去研究的課題。

安全性

在傳統的計算機網絡中,實際上是人在操縱設備上網,因此終端設備人為參與比較多;但是在物聯網中,由于終端設備數量、安裝位置等條件限制,人為參與相對較少或很難,所以對終端設備控制的安全性要求就很高。

路由協議

在傳統的計算機網絡中,設計路由協議的目的是:路由設備將從一個地址而來的報文,轉發到另外一個地址去。

在物聯網中,很多終端設備可能同時連接到一個集中控制器,也有可能是分散連接的,這是由局域物聯網終端數量眾多、覆蓋區域廣的特性決定的。那么在設計物聯網的路由協議時,就要考慮到這些特性。

數據的上行與下行

在傳統的計算機網絡中,每臺終端的使用者是人,網絡的數據流量是流向每臺計算機,因此計算機網絡中數據以下行為主;而在物聯網中,終端是要將數據采集并上報,那么數據流量就是以上行為主。數據上行和下行這一最基本狀況的改變,必然對現有的網絡協議提出新的要求。

總結

從以上描述可以看出,雖然物聯網技術理論基礎仍然是計算機及計算機網絡技術,但傳統的TCP/IP協議并不適用于物聯網,需要進行改進或升級。具體到如何設計適用于物聯網的網絡協議,需要在物聯網行業實施過程中不斷地總結、歸納,并定義出適合自身的物聯網網絡協議簇體系。


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