埃克斯波特学院的无线技术

它的一般理解互联网的东西最终将万物的互联平台,无线和有线。乌托邦式的场景是有一个共同的平台,使用标准化的协议,每个人建立。这会发生吗?也许吧,但有一段时间,特别是在埃克斯波特学院发展,不会这样的。依靠不同协议的早期埃克斯波特学院是一个竞技场,必须委托一起通过任意数量的胶技术和协议。

在无线方面,已经有许多基于标准的技术,如NFC,蓝牙、射频识别、无线个域网,所有的这些工作,是根深蒂固的,相当广泛采用。但也有其他人,如医疗身体域网络,(医疗身体域网络),商业衣物,各种车辆(V2V /我/ G), WiGig, IBeacon(苹果),智能接近(思科),和其他人将埃克斯波特学院的一部分。埃克斯波特学院的技巧将无缝集成这些技术在周长的带宽和数据率。本文将看看主要的无线连接技术,是突出的今天,他们适合在大埃克斯波特学院的画面。

许可或不许可
在授权方面,有更多的秩序和文明。这是因为在大多数情况下,授权频谱对运营商如细胞、公共安全、公用事业、交通、智能车辆、雷达和卫星是由政府控制的。如果你想在空间,你必须遵守的规则。不会那么难这部分集成。

无照经营,另一方面,相当多的西部技术,打好了没有真正的需求。虽然有许多建立技术(如上所述),都是在本地网络,很少考虑到大规模的跨平台互操作性。这些将会带来的挑战。

但工程师需要了解的第一件事就是其中大部分是如何工作的。本文的其余部分将着眼于更常见的技术,和他们的指标。

四个骑士
埃克斯波特学院的主要授权技术将是蓝牙,无线上网,无线个域网,6 lowpan。许多更奇特的(医疗身体域网络,V2x,这套)是这些技术的衍生品,所以他们不会切割自适用于顶层适用于他们。

其中的四个,wi - fi和蓝牙最多产,每个变形新再现达到埃克斯波特学院和下一代M2M平台,主要集中在低功率,但标准的版本也会激增。(蓝牙智能的全面概述,或低能量可以找到(祝福)在这里。

让我们看一看这四个平台。

1。6 lowpan:这是最新和最有趣的,因为它是特别适用于埃克斯波特学院。它代表IPv6在低功耗无线网络,具体来说,无线个人区域网(WPANs)。6 lowpan指的是结合协议栈由IEEE 802.15.41链路层、TCP / IP栈,因特网工程任务组(IETF) IP报头。显然,IPv6是唯一合理的选择和决定不支持IPv4。

这个标准是由IETF工作组,专门RFC 6282,“压缩格式对IEEE 802.15.4-based IPv6数据报网络。“这被开发成一种适应层之间的TCP / IP堆栈和链路层和非常低的功率设计,有限的情报(读取、处理能力)设备可以我们IP协议。

一样包含所有这些网络设备将运行在6 lowpan网络需要一个ip层网关,无论是有线或无线,访问互联网。目前,网关将包含IPv6-to-IPv4转换代码。6 lowpan的优点是,它正在开发有足够的远见与即将到来的集成创新,将埃克斯波特学院的一部分,如网状网络。

即便如此,工作并没有完成。有一些问题需要解决之前6 lowpan完全准备就绪。其中一个是,然而,没有标准为6 lowpan认证项目的解决方案。因为有多个可选模式内部的802.15.4链路层提供服务,供应商能够创建不同类型的解决方案对不同运营模式的幌子下叫他们6 lowpan network-compatible。不幸的是,所有的模式都不是可互操作的在本地网络水平。

然而,有一个内置在互联网上交流的能力,无论操作模式实现,只要网络应用协议使用的各种网络是相同的。最后,一个6 lowpan设备可以与任何其他基于ip的服务器或通信设备在互联网上,包括wi - fi、以太网设备。

2。无线网络:这也许是最多产的和著名的无线技术。几乎每个人都有wi - fi。广泛的全球wi - fi热点的数量从2600万多到2014年的近4800万人。增加了约80%,或2014年大约每1.5秒的一个新热点。到2018年预测这一数字增加到3.4亿的热点地区,和大部分的将一个接入点设备的埃克斯波特学院。

原来的wi - fi是基于IEEE 802.11标准。设计,从地上起来,是一个无线替代IEEE 802.3以太网标准,特别是对互联网。它有本机与TCP / IP网络连接和集成将在埃克斯波特学院主要的无线互连技术。

自最初的规范,开发了若干子集,添加各种功能和升级。表1显示了进展的主要步骤。也有小的进展,比如802.11 aa-af处理各层,部分,或技术,和其他如802.11我处理安全,例如。

表1:wi - fi标准。

无线网络使用所谓的明星拓扑结构(见图1)。在早期,每个网络通常有一个接入点(AP)。今天,是改变现在智能设备可以作为访问点。很可能的一个热点,如咖啡馆、医疗办公室、商业大厦、商场或体育场可能有任意数量的APs,都在彼此的覆盖范围。幸运的是,wi - fi标准包括多个频率,这样,从理论上讲,所有的接入点APs应该只要有少于可用频率。

图1:典型的wi - fi网络。

但是它并不是那么简单,因为有重叠的通道内的乐队,和不同的乐队有不同数量的渠道。加上有同信道干扰和动态美联社的位置。所有这一切将讨论,深度,在下一篇文章中,致力于无线技术。

今天大多数无线网络使用复杂的调制方案,通常从扩频——跳频(FHSS)或直接测序(DSSS)。扩频是定义良好的射频设计中不同的位置

wi - fi已经明显在过去10年左右。现在包含加密(WPA和WEP),要求身份验证和最新的技术和设备能够自我配置和“智能”网络互操作性。

wi - fi如何融入埃克斯波特学院,除了在其目前的形式仍有些模糊,考虑到设备的数量将会使用它,和它的变体在发展。

3所示。蓝牙:也许下一个最常见的无线协议是蓝牙,这是非常受欢迎的今天各种各样的设备。这种技术的标准是由蓝牙技术联盟控制的。也有很多口味,最关注下一代致力于低功率应用,称为蓝牙智能或蓝牙低能量(祝福)(见有关的故事)。然而,主要的技术是相同的。

蓝牙最初作为一种电缆替代开发短链接,10米左右,操作使用FHSS在2.4 GHz的ISM波段。虽然有特殊用途的情况下,提高赌注能力和功能,2.0是核心技术,提供了一个2 Mb / s的数据吞吐率。

一个基本的蓝牙网络由seven-device,特别,微微网中运行一个主从配置。多个组可以相互接口来创建一个“散”(见图2),在不同的微微网与其他设备通信设备在其他微微网。注意,主在一个微微网可能是一个奴隶。

在每个微微网,主设置时钟频率和所有设备同步时钟。基本的通信协议是基于一个主时钟。标准时间是312.5µs脉冲间隔。最简单的配置被称为单插槽。在这种情况下,主传输甚至在奇数槽槽和接收。每个奴隶接受甚至在奇数槽槽和传输。数据包可能会有所不同,一个3或5槽长,但主总是传播甚至在奇数槽和奴隶。

今天有一个版本3。x,这提供了一个24 Mb / s的吞吐量,但实际上使用802.11无线携带信息。蓝牙3.1只设置链接。这个版本提供了支持另一种较低的层。这意味着应用程序运行在早期版本可以在这个版本上运行,但使用其他技术,如上面提到的。这叫做蓝牙高速(HS)或增强数据速率(功能,3 Mb / s)。然而,并不是所有3.0设备高速或功能。这取决于实际的设备配置。

图2:蓝牙微微网和一个散。

最新的引渡是4.0(又名蓝牙智能),并可能为埃克斯波特学院是一个关键技术。原因是,它支持数据收集表单数据率很低的设备。其关键设计参数是能够聚集大量的数据从各种low-periodic传感器如心率监视器、恒温器、电器、健康监测等。

4所示。无线个域网:这是自2003年以来,在其目前的形式,但由于各种原因而获得牵引力。首先,它在许多方面类似于蓝牙。然而,蓝牙有一个更有凝聚力的开发和部署策略,吸引了大部分的。其次,无线个域网从来没有标准化。第三,无线个域网遭受缺乏互操作性(一个开放的协议栈和没有认证项目)。

最初的无线个域网平台内部基于IEEE 802.15.4 MAC层和物理层提供服务层协议。除此之外是ZigBee网络层专有协议栈。栈是由传输、应用网络层。最重要的是坐各种特定于域的配置文件设置。这些概要文件提供了设备定义在不同的垂直产品互操作性标准接口,如家庭和楼宇自动化、工业控制、数据采集和路由和报警系统。

早期的无线个域网协议软件协议添加到收音机而不是内置的,他们可以使用由供应商以非常不同的方式,所有这些都是可互操作的。这些早期的实现特定于供应商的所以没有互操作性,行业可能不愿做出承诺的技术工作。

另一个错误是,无线个域网主要是作为智能家居技术从一开始就定位。但是10年前智能家居还主要是一个概念。它没有实现和残破的硬件平台。固定无线个域网的智能家居,这样小动量直到最近,设置发展和采用进步的速度一样。一旦技术定位,很难把它离题。今天这种情况正在改变,随着智能家居流行无线个域网的时代来了。

此外,无线个域网营已经吸取了教训。无线个域网联盟大大重新设计了无线个域网栈。基于无线个域网3.0改写网络和路由层离子6 lowpan和低功率的IPv6路由协议和有损网络(RPL)。重做的产品只有一个标准,将支持互操作性。这可能是转折点为埃克斯波特学院技术的大规模应用,它有一些独特的优势蓝牙,和其他短程技术(见注1),它的目的是支持类型的低功耗,低数据率传感器设备,将埃克斯波特学院。

结论
无线技术将连接所有但埃克斯波特学院的回程,和一些。四个无线技术在本文中涉及的主要技术,将在埃克斯波特学院被发现。没有一个适合所有平台。某些平台将工作更好地为某些其他的应用程序,但这本身就是一篇文章。

这里的底线是,埃克斯波特学院的接口与所有其他的东西,这些和其他一些次要的无线技术将不得不进行互操作,无缝。这仍然是一个滑坡。不太可能所有这些营地坐下来,会增加对彼此的互操作性技术本身。更有可能的情况是他们都在开放标准下运行,使其方便开发网关和其他胶技术互连。

这是一个合理的方法。然而,必须采取谨慎以确保安全性和吞吐量。我们都清楚地意识到,更多的链接循环,安全风险就越大越多,开销是必需的。这将是一段有趣的旅程,如果你是这部分的一部分。

注意1 -蓝牙,通常有一个范围的10 m (100 max,具有特殊的使用场景),而无线个域网的70米。蓝牙可以最多支持8个节点在点对点拓扑结构。无线个域网系统最多可支持65500个设备连接在明星,网或其他拓扑,和各种网络拓扑可以互相连接形成一个集群。