本系列文章： 

• 通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(1)：什么是物聯(lián)網(wǎng)?
• 通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(2)：物聯(lián)網(wǎng)的特點
• 通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(3)：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈
• 通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(4)：云技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)
• 通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(5)：近距離無線通信技術(shù)
• 通俗易懂物聯(lián)網(wǎng)(6)：組網(wǎng)技術(shù)

眾所周知，計算機能夠?qū)崿F(xiàn)上網(wǎng)功能是因為有網(wǎng)絡(luò)的存在，如果沒有計算機網(wǎng)絡(luò)，那么我們就無法彼此之間收發(fā)消息，我們的計算機也就成了一個個的孤島。對于計算機網(wǎng)絡(luò)來說，TCP/IP協(xié)議又是其核心。可以這么說，TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)能夠飛速發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。那么，傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議適用于物聯(lián)網(wǎng)嗎?要回答這個問題，我們先來看看物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與計算機網(wǎng)絡(luò)的差別。

[[222011]]

網(wǎng)絡(luò)拓撲

在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)中，局域網(wǎng)終端設(shè)備之間是無邏輯關(guān)系的，各個設(shè)備之間是分散的。雖說互聯(lián)網(wǎng)也有集群協(xié)作的計算機，但這不是普遍存在。

但物聯(lián)網(wǎng)卻不一樣，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備之間是有邏輯關(guān)系的，各個設(shè)備之間或以工作流、或以層次、或以某種復(fù)雜協(xié)調(diào)的方式來協(xié)作;也就是說，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間只有具備協(xié)作關(guān)系，才能體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)的價值。

那么，在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時，我們需要在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計時就在網(wǎng)絡(luò)層考慮其邏輯關(guān)系，還是留給應(yīng)用層來定義其邏輯關(guān)系?

終端數(shù)量

在一個計算機局域網(wǎng)下，終端數(shù)量通常在100臺以下;而在一個局域物聯(lián)網(wǎng)下，終端數(shù)量應(yīng)該是在1000臺以上。不光是終端數(shù)量多，還可能會有終端設(shè)備隨時加入局域物聯(lián)網(wǎng)中。

因此，終端數(shù)量的增多以及新設(shè)備的隨時加入，對網(wǎng)絡(luò)協(xié)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(wǎng)絡(luò)，其安全性就會有所下降。

網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍

對于計算機局域網(wǎng)來說，通常情況其覆蓋范圍就是室內(nèi)，或者是一個辦公間，***可能是一個建筑體;但是局域物聯(lián)網(wǎng)通常是在室外，可能覆蓋的是幾棟樓，一個工廠，一個街區(qū)，甚至是一個小城市。局域物聯(lián)網(wǎng)的一個單元的覆蓋距離在1~2 km范圍內(nèi)比較合適，這個是根據(jù)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(wǎng)絡(luò)協(xié)議及組網(wǎng)技術(shù)提出不同的要求。

終端能力多樣性及自我標(biāo)識

在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)終端能力相對單一，要么手機、要么計算機。但是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，不同行業(yè)、不同功能的物聯(lián)網(wǎng)終端會非常多，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的能力也會千差萬別，有的功能可能只是數(shù)據(jù)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(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中，從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議角度來看，其設(shè)備是無差別的。但是物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備具有眾多的標(biāo)識方式：二維碼、RFID和藍牙地址等，如何從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上去命名這些設(shè)備也是很有必要研究的。

始終工作

在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)中，終端設(shè)備可以隨時下線;但在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的很多行業(yè)中，由于終端設(shè)備是感知物體的，所以要求其永遠處于工作狀態(tài)。除了對設(shè)備本身的壽命有要求之外，對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計來說也是一個全新的、值得去研究的課題。

安全性

在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)中，實際上是人在操縱設(shè)備上網(wǎng)，因此終端設(shè)備人為參與比較多;但是在物聯(lián)網(wǎng)中，由于終端設(shè)備數(shù)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(shè)備控制的安全性要求就很高。

路由協(xié)議

在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)計路由協(xié)議的目的是：路由設(shè)備將從一個地址而來的報文，轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個地址去。

在物聯(lián)網(wǎng)中，很多終端設(shè)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(lián)網(wǎng)終端數(shù)量眾多、覆蓋區(qū)域廣的特性決定的。那么在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)議時，就要考慮到這些特性。

數(shù)據(jù)的上行與下行

在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)中，每臺終端的使用者是人，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量是流向每臺計算機，因此計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)以下行為主;而在物聯(lián)網(wǎng)中，終端是要將數(shù)據(jù)采集并上報，那么數(shù)據(jù)流量就是以上行為主。數(shù)據(jù)上行和下行這一最基本狀況的改變，必然對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出新的要求。

總結(jié)

從以上描述可以看出，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論基礎(chǔ)仍然是計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議并不適用于物聯(lián)網(wǎng)，需要進行改進或升級。具體到如何設(shè)計適用于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)實施過程中不斷地總結(jié)、歸納，并定義出適合自身的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇體系。

【本文是51CTO專欄作者周兆熊的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號：周氏邏輯(logiczhou)】

戳這里，看該作者更多好文