物联网通信网络体系结构

物联网技术的发展,有必要更新通信网络架构来支持它。为了做到这一点,有几件事你应该知道。这些传感器和致动器,可伸缩性、可用性和安全性。

传感器和执行器

传感器和执行机构为物联网通信网络架构的关键组件。他们捕获事件和触发器物理环境的变化。这些设备一般安装在地理上分散的位置。他们收集的数据必须明智地处理并存储在一个聪明的方式。

执行机构机械或电气设备,将能量转换成有用的运动。一些例子是泵,马达,和加热元件。其他包括光、扬声器和冷却元素。

与所有系统一样,需要一个适当的通信基础设施。一个关键的挑战是安全的通信。通信在无线网络必须确保包丢失和错误比率保持在最少。这也需要使用故障恢复。

物联网,物联网是一个平台,连接日常用品,帮助他们变得更聪明。这种技术有许多应用程序,每一个都有自己的需求。可以创建一个社会物联网模式,即用户可以与他人比较自己的数据。

物联网设备通常是由事件驱动的智能应用程序。用户可以命令设备采取行动,如打开一盏灯或锁定一扇门。典型的控制平台包括苹果HomeKit,三星SmartThings,亚马逊Alexa。

无线传感器和致动器网络捕获的事件发生在物质世界和寄给一个中央控制器。它们被用于各种各样的应用程序,包括军事和商业应用。几种类型的传感器和执行机构用于这些网络,如红外传感器、接近传感器、磁力计、麦克风,和运动探测器。

发展物联网架构,重要的是要理解各种不同模型的优缺点。这包括确定总体系统结构、信号完整性,董事会需要,EMC。

可伸缩性和可用性

随着对物联网应用的需求,重要的是要确保通信网络体系结构具有可扩展性和可用。特别是在场景与高可用性需求。

例如,一个物联网应用程序的执行器和一个主设备可能需要大量的计算资源。幸运的是,云可伸缩性可以帮助企业减少他们的初始成本。这也让It人员更容易关注其他重要任务。

当一个通信网络不是可伸缩或不可用,它可以导致不完整的数据。在这种情况下,应用程序可能推断数据使用先进的机器学习算法。但这是很困难的,如果交流是不明确的。因此,重要的是要考虑以下方面在选择一个可扩展性的解决方案。

可伸缩性是指应用程序的能力,以增加其工作量而不影响系统的性能。此外,应用程序的规模向上或向下使它能够应对不断变化的业务需求。

云可伸缩性可以被定义为一个组织的能力来增加或减少资源在现有的基础设施,而不影响应用程序的性能。有两种类型的可伸缩性,垂直和水平。

垂直的可伸缩性也称为扩大,它通常包括添加或减去一个现有的云服务器。然而,这通常有一个基于服务器的容量上限。如果使用超过这一水平,有可能遇到停机时间。

横向扩展,另一方面,息差在机器工作负载。因此,提高性能和存储容量。尽管这可扩展性特性是非常有用的,它可能不是适合所有的物联网应用程序。

安全

物联网(物联网)是一种新兴的技术,被用于各种各样的应用程序,商业性和非商业性。然而,重要的是要理解,这不仅仅是关于大数据,和有很多挑战需要克服在物联网系统可以被认为是全面运作。

物联网的一个主要关注的问题是安全性。黑客和未经授权的用户总是试图获得获得信息,这构成严重威胁的隐私和完整性的数据传输。

此外,物联网有可能改善人们的生活质量在不同的领域。这包括健康、交通和环境保护。

物联网改变了我们思考医疗保健。它是用于监控关键的健康状况在创伤中心,和提高了老年人的生活。现在,同样的技术被用于家庭控制灯和锁,并通过警报提醒人们。

有几种方法可以解决这个问题在一个物联网系统的发展。一个好的开始合作是建立一个安全的路径。

另一个主要问题是身份验证。身份验证是至关重要的,但它也是一项艰巨的任务。一般来说,物联网系统连接到互联网通过IP堆栈。但传统的端到端网络协议与物联网设备不能工作。

一种方法是使用一个低功率广域网(LPWAN)系统。这种方法允许低功耗,同时仍然提供了一个广泛的通信选项。

另一种方法涉及到软件定义网络(SDN)基础架构。这提供了一个分层的方法,把身体和传输层之间的安全层,和一个预处理层之间的传输和存储层。

IPv6

物联网(物联网)指的是下一代互联模式,低功耗嵌入式设备可以相互通信。这项技术有望被广泛部署在各个行业和生活领域。它涉及很多演员,比如软件开发人员,移动运营商、访问技术提供商和用户。

物联网设备一般安装在地理上分散的位置。他们通常是电池和无线。随着这些设备数量的增加,延迟成为一个严重的问题。因此,有必要开发一个在物联网安全路由和转发机制。

为了解决这些问题,提出了一系列协议。这些协议集中在优化加密算法,评估安全通信机制,并提供网络管理。然而,大多数现有的工作重点是算法步骤和不考虑功耗的影响或资源约束的物联网设备。

安全路由和转发机制的目的是为了防止行为不端的节点加入网络,以确保节点相互通信安全,并防止故障中断网络。此外,协议应该能够self-stabilize问题而无需人工干预。

为了促进这个过程,一个物联网中间件开发。它应该提供安全功能,实现用户身份验证和访问控制和云服务集成。因为大多数的数据生成的物联网云存储在一个中央,是至关重要的,以确保只有被授权的人可以访问。

物联网的另一个重要的挑战是确保正确的数据收集,分析,处理。典型的应用程序相关的个人生活或行业。此外,大量的传感器收集的数据,这就需要详细的分析。

智能能源控制

一些重要的物联网项目已经市场在过去几年。这些包括一个智能城市,医疗保健和能源控制应用程序。此外,一个两党联立的四个参议员提出一项法案,联邦通信委员会,会直接来评估这些系统需要额外的频谱。

物联网网络的发展需要新的协议和高度的可伸缩性。此外,协议需要支持端到端安全性。这意味着他们必须能够沟通和解释数据从不同的网关。

一个主要的挑战是确保所有的数据都是正确地处理和分析。系统需要安全、可靠和用户友好性。它还必须能够处理大量的数据。

典型的物联网设备连接到互联网通过IP堆栈。此外,他们也可以通过一个非ip通信通道连接到互联网。非ip通道中经常使用领域有限的带宽。

物联网设备的常见的解决方案是使用IETF 6 lowpan协议连接到IP网络。其他协议,如LPWAN,可用于启用无线蜂窝网络和设备之间的连接。

大型物联网应用程序的另一个方法是使用云。一些物联网供应商,如亚马逊Alexa,三星SmartThings和苹果HomeKit,提供控制平台,第三方开发者可以使用它来构建智能应用。

一些物联网系统面临的主要挑战包括:

以数据为中心和实时物联网应用程序需要高效、准确的数据采集和处理。在这些情况下,一个广域网络是一个可取的选择。但这种网络有一些限制,包括功耗和范围。