通俗易懂物聯網(7)：物聯網網絡 VS 計算機網絡
本系列文章：
- 通俗易懂物聯網(1)：什么是物聯網?
- 通俗易懂物聯網(2)：物聯網的特點
- 通俗易懂物聯網(3)：物聯網產業鏈
- 通俗易懂物聯網(4)：云技術與物聯網
- 通俗易懂物聯網(5)：近距離無線通信技術
- 通俗易懂物聯網(6)：組網技術
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。
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，***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***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。
【本文是51CTO專欄作者周兆熊的原創文章，作者微信公眾號：周氏邏輯(logiczhou)】
