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从“雾”层到“云”层:物联网(IOT)形势简介

2014-12-01 09:03
小鱼时代
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  五年前,网络边界的界定清晰并且相当狭窄,连接互联网的设备类型主要是个人计算机,或者是笔记本电脑或台式机,要么就是终端平台。如今,网络边界则已经变得更加深入和多样化,随着不断增加广泛且迅速扩展的各种全新种类互联性“事物”,人们通常将其称之为物联网(IoT)。

  现今,“云”通常被用来描述由边界路由器、交换机、应用交付控制器和服务器组成的一套多样化硬件,而且在数据中心中还托管着基于服务器的各种应用、数据库和服务等。采用类似的方式,“雾”(“the fog” )如今被人们用于描述网络领域的边界,物联网(IoT)的所有新“事物”都存在其中。为了说明构成这个“雾”层的设备规模,统计表明到2016年据预测将会增长到超过60亿台设备,其中包括超过9000万个网络节点,涵盖了简单的可穿戴传感器、智能计量表和楼宇自动化控制器到环境管理、安全监控和接入控制设备。到2025年,全球互联化设备的用户量预计将会达到500亿台设备,这相当于每个人拥有6.5台设备。

  大多数监视、管理和控制激增的物联网(IoT)“雾层”设备的应用和服务将会以云作为基础。物联网(IoT)网关将会支持运行在“雾层”和云范围内物联网(IoT)设备之间的网络连接性。为了有效达到目的,物联网(IoT)网关必须能够支持各种物联网(IoT)设备使用的局域网连接性媒介和协议,以及连接广域网(随后连接到互联网云应用)所需的连接性和协议。让我们进一步深入探讨一下这些物联网(IoT)网关的关键设计考虑因素:

  物理连接性

  根据物联网(IoT)设备的类型,用于支持M2M网络连接性的“雾”层连接性可以呈现为无线物理层,例如ZigBee、Sub-gigaHertz、Z-Wave、低功耗蓝牙、低功耗Wi-Fi或近场通信等。短期受限的设备可以采用有线物理层(例如Home Plug Green PHY)。为了适应“雾”层设备所用的各种连接性解决方案,物联网(IoT)网关必须提供适用类型的足够连接端口,以支持连接“雾”层设备所需的调制解调器。“雾”层调制解调器通常所用的连接端口典型属于低数据速率、串行输入/输出(IO)端口,例如UART、SPI或者I2C。

  协议支持

  除了支持“雾”层设备所用的各种物理层连接性之外,物联网(IoT)网关必须能够支持每种类型物联网(IoT)设备所用的协议。这些协议包括家庭自动化(Home Automation)、智能能源(Smart Energy)、802.11n、6LoPAN和多种其它协议。每种类型的协议需要一定数量的处理工作负载,以便管理每一种协议相关的协议堆栈。

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