重新認識物聯網 為什么互聯網需要新的解決方案
物聯網概念的出現、突破了每一個先前建立并得到了廣泛認同的概念。現如今,我們使用的互聯網由精通密碼學和路徑規劃的工程師發明,最終成為***用的工具之一。但是物聯網的結構依靠的并不是這種經驗,更多的是依靠自然而不是傳統固化的網絡結構。為了實現更多技術上和經濟上的需求,物聯網必須采用一個與互聯網不同的結構。
為什么互聯網需要新的解決方案
我們現在使用的互聯網,它最初的作用是連接數十億的人網設備。隨著物聯網浪潮的爆發,更大量級的設備會被接人網絡、這對于原來的拓撲結構是一個非常巨大的考驗。這些給我們生活帶來巨大便利的聯網傳感器所需要的是一種低成本的連接,同時能夠通過網絡隨時接收來自中的指令。現在的網絡已經明顯不能滿足這樣的需求,而且隨著物聯網應用的不斷擴大,這種供求之間的矛盾會越來越嚴重。
從某種意義上來講,物聯網所觸及的終端產品的廣泛程度和數量都是極其巨大的,而且這些連接終端的設備都有一些共同特點:低速、傳輸質量不高、非實時傳輸。很多時候信息的傳輸甚至不通過中,僅是在兩個相關設備之間進行,這和傳統的中心化屬絡結構差異很大。過去在建設互聯網時,數據網絡容量總是遠遠高于實際所需,服務器和存器等其他方式也是一樣,為的是防止因為連通方式不合理造成網絡過載,甚至導致網絡崩潰,所以必須花費大量的時間和金錢去維護整個網絡,不斷升級和優化算力和存儲能力。
但是回歸到物聯網上,我們會發現這些設備與傳統的互聯網設備不同。物聯網設備各種各樣,如溫度感應器、節水閱門、停車場的攔截桿家用電器等都可以是物聯網設備。這些設備里很可能沒有運算器,沒有內存,也沒有光驅和其他硬件基礎,但是這種缺失卻沒有影響它們的正常運行。連接它們的網絡并不需要有很多的資源,只要能夠滿足設備簡單的工作性能就可以。如果用現有的互聯網去連接它們是非常不劃算的,因為會有太多的資源被閑置浪費。更多時候這些在網絡末端的設備像是處在一個自給自足的狀態,整個網絡的控制、交流也和原來的互聯網有著巨大的差異。
此外,物聯網行業的興起,引發了物聯網設備從數量到種類的急速爆發。未來幾年,物聯網設備數量將會超過地球上的總人口數量。我們身邊的許多東西,例如路燈、發電機、溫度計,甚至廚房里的微波爐都會在同一種范式之下被連接起來。這種應用狀況首先就會引發物聯網設備的管理問題。我們以智能手機和計算機為例,在2020年,這兩種設備大概的擁有量為30億臺,設備通過自己的處理器、內存以及人工干預的方式在傳統網絡中形成了配合,并在尋址方式IPv6的指導下正常運行。
但是對物聯網設備來說,每個人平均會有10個物聯網設備,也就是說,至少有700億個物聯網設備需要接人網絡,這遠遠超出了IPv6的容量所以,為了能夠統一管理物聯網設備,這些設備需要有自我尋址以及自我歸類的能力。
物聯網設備每天發送大量不同的數據信息,但這些信息和傳統互聯網上的信息不同。傳統互聯網上流通的信息主要是人類與計算機交互產生的信息,例如電子郵件以及各類消息。而物聯網信息則主要是機器與機器之間傳遞的數據,這些數據不會像人類產生的信息那樣,需要大規模的壓縮和打包才能在網絡上傳遞。舉例來說,家里的智能溫度計向中央空調傳遞數據,以決定是否需要給室內降溫。這種傳遞可能僅需要幾個字節的數字信息就能完成不同設備之間的互動。
而且這個數據也不會實時傳輸,溫度計的數據可能每小時オ生產一次,然后發送給空調,這大大降低了整個網絡里的數據量。就算這些終端產生了數據,也還會有終端上層稍微有計算能力的設備把各個來路的設備數據處理之后,變成有用的信息再次傳遞給它的上層。這意味著在網絡里有更少但價值更大的數據在流動,不管這些產品多么復雜,它們都不會產生和現代互聯網一樣體量的數據流動。所以,為了減少成本,生產商在設計時就會使用帶寬非常窄的連接方式來滿足設備之間連接的特性。
除了數據在數量上的不同之外,物聯網與互聯網在傳輸數據質量的要求上也不一樣。例如,想象在生活中使用互聯網的情形,別入發給你的郵件內容只有一半,另一半內容不知發到誰的郵箱里。這種情況是無法忍受的,一方面你的個人信息遭到泄露,另一方面也可能影響了工作效率。這說明互聯網在數據傳輸的過程中要非常可靠オ行,于是有TCPIP(互聯網協議),為的就是能夠使傳輸安全可靠。簡單來說, TCP/IP的運行原理就是通過重復發送數據包來保證數據是完整的。
但這在物聯網中可能就是錯誤的方式。物聯網設備傳送的數據量雖然少,但是物聯網設備的數量巨大。如果采用重復發送的方式在設備之間傳遞數據來確保數據完整、其對整個網絡的壓力是不可想象的。而且對于那些功能時效性不強的設備、即使要失幾個數據對其正常運行以及人類的使用也沒有太大影響。所以大部分情況下,物聯網設備并不需要使用這種保證數據完整的協議。
物聯網之所以不需要像互聯網那樣設立各種協議的根本原因在于其設備都有自己的上層中樞,設備本身不需要處理器和內存。所以,當前***的解決方式就是設立一張和互聯網平行的大網,把這些設備連接到一起發揮作用、同時還不需要解決地址問題和傳輸數據問題、這個大網就是物聯網。























