课堂笔记 - 物联网概论(3.5)

• 网路层(2)

3.zigbee

ZigBee是一个短距离的通讯由ZigBee联盟所制定的一个无线传输的技术
优点：
低速低耗电低成本且可以支援大量的网路节点，可以支援多种的网路拓朴形式
有低复杂度以及传输快的特性

ZigBee最大的特性是低速短距离的传输
从1998年开始发展由Honeywell的公司的ZigBee alliance所组成的
2001年他们向电子电机电子工程师学会提案纳入IEEE 802.15.4的标准规范逐渐成为业界共同所认定的技术

ZigBee可以支援多种网路拓朴最高可以达到65000个网路节点
2002成立以後就开放且非营利的组织去使用
由美国Honeywell联盟和美国的MOTOROLA和日本的三菱电器、荷兰的飞利浦半导体组成ZigBee联盟
主要发展物联网中适用於监测监控感测等低耗率的ZigBee无线通讯网路的标准

2004 ZigBee 1.0
2006 ZigBee 2006
2007 ZigBee PRO 相较於ZigBee 2006针对节点的数量众多且复杂的网路扩展性还有弹性安全性等议题
2010 ZigBee RF4CE 保有原来有的低成本低功率跟低延迟可以支援家庭家电的遥控以及电脑周边所有的装置
2012 ZigBee PRO 2
目前的ZigBee的主流标准，强化了ZigBee的PRO标准中物与物之间的通讯能力，允许一个网路超过64000节点的存在
2013 ZigBee IP 第一个支援ipv6 ZigBee标准提供了无缝细的连结以控制低功率且低成本的设备
2014 ZigBee 3.0 以ZigBee PRO 2为基础统一先前各个ZigBee的标准，解决ZigBee设备互通的解决方案

ZigBee的标准主要涵盖了实体层、资料连结层和网路层跟应用层
主要里面有三个特色
1.需要有一个网路的协调者
就是PAN Coordinator 整个网路的主要控制者，负责初始控制和维护整个网路
那每个IEEE 802.15.4的网路只能有一个网路的协调者
2.就是他要一个Coordinator提供与其他节点同步的一个服务
3.Device在我们IEEE 802.15.4的规定有两种
Full Function Device(FFD)、Reduced Function Device(RFD)

网路的拓朴形式有很多
举星状网路在ZigBee里面只有一个Coordinator负责控制跟维护，其他的装置都必须为终端装置
树状网路会有Router的存在有一个Coordinator和Router在End Device的树状结构
网状网路任两个之间会有两条以上的通讯的传输路径

4.6LOWPAN

IPv6 over Low-power WPAN
当End device都接了很多的感测器所以必须要很多IP的位置
传统的IPv4的位置空间是不够使用的
因此IPv6就成为最佳的解决方案
IPv6的特性是低功率无线的个人网路也适用在我们新一代的网际网路的通讯的IP位址里面

IPv4最大的限制是随着我们的网际网路物联网的蓬勃发展
对IP的需求量大增，IPv4的位置基本上在2011已经用尽了
IPv6的出现长度就加长到128个位元能够达到的数量上限大概是3.4乘10的38次方
一样是以8组16进位的数字来表示，每组长度是16位元：fe80:0000:0000:0000...
IPv6首位是零的可以省略:03B4他可以被简化成3b4
另一个简化的方式是整组都是零的也可以浓缩成冒号

IPv6 6LoWPAN的装置类型
1.必须要有一个边界路由器使6LoWPAN与网际网路衔接的一个桥梁
2.有一个路由器(Router)负责将我们6LoWPAN的资料转传的一个机制
3.有一个主机与路由器直接连结接受路由器的资料或者是发送资料给路由器(无法帮忙其他的装置代传资料)

IPv6 6LoWPAN网路架构：
简单型：
网路中只有一个边界路由器
负责对外部的网路进行连结
延展型：
网路透过的边界路由器
後端的骨干网路的一个结构
扩大网路传输的一个范围
随意型：
随意型的话是他的网路架构
与简单的6LoWPAN类似
不同的是随意型的6LoWPAN不会与外部的网路互相联通
因此没有边界路由器

5.云端运算

云端运算的概念是以服务为导向举凡软硬体、平台、基础设施、资料还有商业等服务
服务可以分成3大类
第一个就是我们所谓的IaaS
基础设施即服务
第二个就是我们的PaaS
平台即服务
第三个就是我们的SaaS
软件即服务

IaaS提供的用户端他所需要的硬碟储存空间
PaaS提供了一个平台有包含你所需要的程序语言、程序库跟需要云端工具
SaaS是在云端上基本上都有供应商提供的软件服务

云端运算具备的特色包括了自主服务、网路存取、资源共享、快速弹性、按量计价
特色就是使用者付费的一个概念
3种不同的服务的收费方式不同
SaaS收费的模式大都采以使用者人数的计费方式来计算
PaaS的收费模式以客户用不同等级的云端平台的时间分级来计费
IaaS的收费模式则是主要是以客户在云端上的虚拟主机的运算资源还有系统资源以及储存资源的多寡或分级来计量