IoT ağı için tipik ağ topolojisi nedir?


11

IoT ağının ayrıntılarını soran, örneğin bağlantı noktası yönlendirme de dahil olmak üzere birkaç soru görüyorum . Genel amaçlı bir IoT sistemi için tipik temel mimari olarak neyin kabul edilebileceğini sormanın yararlı olacağını düşünüyorum.

uygunsa, vb . Sensör tarafında ağ iletişimi hakkında konuşurken birkaç sorumuz var . Bu soru için bunlarla daha az ilgileniyorum - kısa menzilli kablosuz bağlantılar olarak genelleştirilebilirler. Ayrıca, ayrıntıların genel ağ topolojisini doğrudan etkilediği durumlar dışında, özellikle düğümler arasındaki yerel ağın ayrıntılarıyla ilgilenmiyorum.

Kapsamlı bir açıklama aramıyorum, sadece mevcut normun yakalanması. Bugün genel olarak kullanılan genel ağ topolojisi nedir ve en azından şu özellikleri kapsayan iyi bir ölçeklenebilir model sağlar:

  • yerel, ağ bağlantılı kontrol
  • uzaktan erişim
  • çoklu konumlardaki sensör düğümleri
  • veri toplama (makine öğrenimi vb. için)
  • veri paylaşımı (güvenilir komşular, vb.)
  • kesintilere dayanıklılık (WAN'ı tipik olarak düşünerek)

Burada icatlar ya da belirli köşe vakalarının derinliklerine inen cevaplar aramıyorum. Topolojinin herhangi bir yönünün iyi güvenlik için gerekli olması dışında güvenliği de hariç tutmak istiyorum (ki bu, yukarıdaki özellik listesine ait olmadığı çok açıktır)


Herhangi bir teğetsel sorun kendi başına iyi 'referans' soruları yapabilir ...
Sean Houlihane

Yanıtlar:


7

Basitlik için, bunu tipik bir akıllı ev kurulumunu referans olarak kullanarak tarif edeceğim, ancak burada hiçbir şey uygulama tarafından gerçekten düzeltilmedi. Üst düzey topoloji, binlerce kilometre veya sensörlü birkaç kilometrelik bir çiftlik izleme uygulaması, bir şehirdeki park alanlarını izleme veya bir ofis binasındaki aydınlatma yönetimi için eşit derecede uygundur.

Sorunu yaklaşık olarak, bir kurulumun karmaşıklığının artmasına veya belirli kullanım senaryolarını çekmeye karşılık gelebilecek cihaz hiyerarşisi katmanlarında ele alacağım. İşte tüm ağı kapsayan genelleştirilmiş diyagramım.

resim açıklamasını buraya girin

Düğüm seviyesi Şemamdaki ayrı düğüm, yerel fiziksel geçersiz kılma anahtarına sahip bir WiFi bağlantılı lamba. Düğüm genellikle hem sensör hem de kontrol işlevlerine ve az miktarda yerel hesaplama / depolamaya sahiptir. İdeal olarak, düğüm otonom olarak hareket edebilir. Düğüm, yerel anahtarlardan, doğrudan LAN üzerinden (WiFi / Bluetooth varsa) veya yerel hub veya buluttan kontrolü alabilir. Bir düğüm genellikle hub veya bulutla kalıcı bir TCP bağlantısı sağlar.

Bir konum tipik olarak çeşitli bağlantı seçeneklerini kullanarak farklı işlevlere sahip birkaç düğüm içerir. Akıllı ev, iç / dış ortam sıcaklığı, etkinlik ve video verilerini toplayabilir. Uzak sensörler internete farklı bağlantılar kullanabilir. Düğümler genellikle düşük saat frekanslarında kullanır .

Hub Seviyesi Akıllı bir evde, birkaç hub (her cihaz satıcısı için bir tane), toplama veya hiyerarşi olabilir. Hub yönlendiricide veya tek başına birleştirilebilir. Merkezin ağda aktif olması bile gerekmez (paketleri iletmek dışında). Ancak hub, komutları yerel olarak bağlı diğer düğümlerden veya uzak bir sunucudan kaynaklanan bir düğüm komutlarına geçirmekten sorumlu olabilir. Hub, verilerin depolanmasını, verilerin sıkıştırılmasını veya filtrelenmesini uygulayabilir. Gerçekten, merkez sadece bir kolaylaştırıcıdır. Bugün, hub ağın genel DNS sağlama yeteneğine sahip ilk bölümüdür ve bu da ağ yapısı bilgilerini tam sisteme yayınlayabilmektedir. Bu soruda açıklandığı gibiKablolu / WiFi TCP-IP arasında veya gibi düşük güçlü bir radyo protokolü arasında köprü oluşturmak için genellikle bir hub gereklidir . Hublar genellikle etrafında oluşturulur ve düğümlerden daha az güç sınırlıdır.

Dolaşım Terminalleri Aksi takdirde akıllı telefonunuz olarak bilinir. Bunlar genellikle kullanıcı etkileşiminin birincil noktasıdır. Basit bir düğüm, tüm kullanıcı arayüzünü bir akıllı telefon aracılığıyla sunabilir; düğüm, belirli bir cihazla doğrudan veya aracı bir bağlantı kurabildiğinde. Bunu başarmak temelde güven / sahiplik / eşleşme için bir mekanizma gerektirir. Bir terminal, kendi ağının yerel ağda olup olmadığını, tüm iletişimi harici bir sunucu üzerinden gerçekleştirmesi gerekiyorsa veya 'ana' hub'a doğrudan yönlendirmeye izin veren IP adresini arayabiliyorsa belirleyebilir. İkinci senaryo genellikle yönlendiricinin bağlantı noktası iletme için yapılandırılmasını gerektirir.

Bulut hizmetiBulut hizmetinin yığıntaki işin çoğunu gerçekleştirmesi yaygındır, ancak bu her zaman gerekli değildir (ve tüm uygulamalar herhangi bir bulut işlevi gerektirmez). Harici (genel olarak adreslenen) bir sunucunun sağlayabileceği en kullanışlı özellik düzenleme yöntemidir. Ağın her düğümü ve ara öğesi genellikle doğrudan bir kanal üzerinden bu sunucuya iletişim kurabilir ve sunucu iletileri bir aygıttan diğerine kolayca geçirebilir. Sunucu verileri toplayabilir ve kullanıcıya görselleştirmeler sunabilir. Kullanıcının yapılandırmasına bağlı olarak, diğer kullanıcılara da bilgi iletebilir (konuklara erişim ve ısıtma kontrolü verilebilir, örneğin sel / yangın / izinsiz giriş uyarıları uyarı oluşturmak için diğer ağ seçeneklerini kullanabilir). Bulut ayrıca diğer veri kaynaklarını almak için iyi bir konumdadır,

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.