物联网

怎样构建物联网的连通性和安全性

发布时间:2019-09-10 22:29:24 所属栏目:物联网 阅读:

设备硬件及其互操作性,以便物联网发展并充分发挥其潜力。仍在建设中的其他物联网元素与互联网有关。连接和安全性仍然需要成熟。

怎样构建物联网的连通性和安全性

例如,短距离无线网络是另一个需要工作的主要物联网构建模块。它用于本地网络,例如:

蓝牙

Zigbee

6LoWPAN

Thread

WirelessHART等工业协议

使用最新版本的蓝牙和Zigbee,这两种协议现在都可以传输IP数据包,正如IDC所代表的那样,它允许一个唯一可识别的端点。仍需要网关/集线器/集中器从短程无线域移动到互联网域。例如,使用蓝牙,智能手机或平板电脑可以成为此网关。

局域网的主要研发工作主要集中在无线电硬件和功耗上,这样我们就可以避免为无线设备,网络拓扑和软件堆栈使用电源线或电池。6LoWPAN及其在谷歌方向上的最新发展,Thread,正在推动这一领域的极限。由于消费者习惯于定期更换技术,例如每隔几年更新一次电脑和智能手机,因此消费市场是这一发展的良好实验室。

物联网中的远程无线网络也需要成熟。事物的连接依赖于现有的IP网络。对于移动物联网设备和难以到达的区域,IP网络主要通过蜂窝系统实现。但是,有多个地方没有蜂窝覆盖。此外,尽管蜂窝电话是有效的,但随着终端设备的数量开始达到大量,它变得太昂贵。用户可以为单个数据计划付费(例如,在汽车中使用蜂窝调制解调器来提供Wi-Fi),但是当操作大型机队时,这种成本很快就会变得过高。

对于没有稳定电源的终端设备 - 例如在农业应用或管道监控中 - 蜂窝电话的使用也不是一个好的选择。蜂窝调制解调器相当耗电。

因此,我们开始在远程无线连接中看到物联网设备流量的新竞争者。一种称为低功率广域网(LPWAN)的新型无线技术已经开始出现。以前您可以选择距离有限的低功率(802.15.4)或更高距离的高功率,LPWAN提供了一个很好的折衷方案:电池供电操作,距离可达30KM。

LPWAN有许多竞争技术,但两种方法特别重要的是LoRa和SIGFOX。

LoRa为协议提供了一个开放的规范,最重要的是,提供了一个开放的业务模型。后者意味着任何人都可以建立一个LoRa网络 - 从个人或私人公司到网络运营商。

SIGFOX是一种超窄带技术。它需要廉价的端点无线电和更复杂的基站来管理网络。电信运营商通常携带最大量的数据; 通常是高频(例如5G),而SIGFOX打算通过使用较低频率来做相反的事情。SIGFOX宣称其消息可以传输长达1,000公里(620英里),每个基站可以处理多达100万个对象,消耗标准蜂窝系统能量的1/1000。如果从端点到基站,SIGFOX通信往往会更好,因为端点上的接收灵敏度不如昂贵的基站。它具有双向功能,但其从基站返回端点的容量受到限制,

SIGFOX和LoRa多年来一直是LPWAN领域的竞争对手。然而,即使使用不同的商业模式和技术,SIGFOX和LoRa也有相同的目标:在城市和全国范围的LPWAN上采用物联网部署。对于物联网,LPWAN解决了连接问题,无需复杂网格或人口密集的星形网络,即可完全覆盖整个建筑物,校园或城市。

LPWAN的优点是蜂窝运营商所熟知的; 事实上,诺基亚,爱立信和英特尔正在合作开发窄带LTE(NB-LTE)。他们认为这是使用LTE为物联网设备供电的最佳途径。NB-LTE代表LTE的优化变体。据他们说,它非常适合物联网市场,因为它易于部署,易于使用并提供强大的电源效率。这三个合作伙伴面临着一系列支持替代技术的竞争利益。其中包括华为和其他支持现有窄带蜂窝物联网提案的公司。

这些技术是解决一些以云为中心的网络挑战的解决方案的一部分。它正在发生,但我们不能说这是今天的主流技术。

互联网问题

除了互联网的无线连接问题之外,还有关于互联网本身的问题。毫无疑问,物联网设备使用互联网协议(IP)。在IPSO联盟成立于2008年,以促进IP收养。去年,该联盟公开宣称所有行业都清楚地知道在物联网设备中使用知识产权。现在的问题是,“如何最好地利用IP?”

例如,当前的IP网络拓扑和层次结构是否能够满足物联网要求?当我们开始考虑在网络中使用网关/集线器/集中器时,它也会引发网络设备使用和数据处理位置的问题。从端点获取数据并将其一直发送到后端系统(云)是否有意义,或者某些本地处理是否会提供更好的系统设计?

全球业界现在的想法是,分布式处理是一种更好的解决方案,但互联网不是那种方式构建的。预测的物联网系统的广度和规模需要在多个层面进行协作,包括硬件,边缘和云端软件,以及使所有“事物”能够进行通信和互操作的协议和数据模型标准。世界网络专家知道,由受限设备和网络组成的当前基础设施根本无法跟上物联网设备产生的数据流量,也无法满足某些系统所要求的低延迟响应时间。鉴于预测的物联网增长,这个问题只会变得更糟。