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纵论物联网(十四):物联网协议的分裂与统一

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未来物联网   发表于 2018-4-19 20:55:04   查看: 2951 帖子
导语


虽然像WiFi、蓝牙Zigbee这些不同标准之间存在竞争,但业界总的来说还是希望所有的设备之间能够互联互通互操作,而不要由于标准的不一致导致用户使用上的繁琐和困惑。
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用户有时需要为了控制家里的设备而安装很多APP

目前智能家居的互联互通问题很大,不同品牌的产品无法相互兼容,即使用的可能是同一种协议。最后结果就是用户要安装很多不同的APP,才能控制家里的每一个设备。
针对很多智能家居以及物联网设备这种“连而不通”的现象,业界一直在寻求解决的办法。本文从业界的一些应用案例,谈谈解决这个问题的几种途径。
联盟间合作


在标准层面实现互联互通,主要的解决方案就是标准联盟之间达成合作,这样的例子也比较多。合作前提主要是联盟中的主要推动者的诉求得到满足,且利益不会受到明显损害。
Thread技术是Google旗下Nest Labs于2014年7月提出的家庭物联网通讯协定技术,随后三星、Nest、ARM、Big Ass Fans、飞思卡尔和Silicon Labs等几家公司陆续加入。Thread技术也是基于802.15.4标准,而且是一种基于IP的无线网络协议,可以用来连接家里的智能产品。
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Thread标准的协议栈
Google之所以提出Thread标准,其目的就是想把各种不同标准的物联网协议通过IP网络连接起来,同时支持不同的应用层协议。Thread与Zigbee一样都是基于802.15.4协议,可以说是近亲。
2015年,ZigBee Alliance与Thread Group开展合作,宣布Thread网络架构上实现了ZigBee的应用层协议(ZCL:ZigBee Cluster Library)。
ZCL协议是Zigbee联盟为了各种智能家居和其它设备的应用层功能标准化而设计的应用层协议。这样所有Thread设备与Zigbee设备的应用层统一以后,就可以在应用层上实现Thread设备与Zigbee设备间的互操作。
高层协议互联

除了在标准化组织之间形成共识,达成合作以外,还有技术角度的解决办法。如果两种协议无法兼容,可以考虑在更高层用统一的协议来将两种不同协议连接起来,正如TCP/IP协议栈把使用各种不同的链路层协议的网络(WiFi、Ethernet、GPRS等等)连接形成今天的互联网。
(1)网络层
对于不同的链路层协议网络,可以考虑使用网络层协议来统一,比如用IPv6协议把使用不同链路层协议的设备连接起来,通过IPv6地址来访问每一个物联网节点。
6lowpan协议,即IPv6 over 802.15.4,就是为像Zigbee这种,没有IP地址的设备接入IP网络而设计的,Zigbee设备有了IPv6地址,就可以与其他有IP地址的设备互联互通。
(2)应用层
另外也可以考虑在应用层来解决异构网络的物联网设备互联问题。比如使用HTTP、MQTT等应用层协议,可以让Zigbee、WiFi、GPRS等不同接口的设备互联。
高通的AllJoyn 是一个由 AllSeen Alliance 驱动且基于邻近感应的开源式连接和服务框架。它专用于物联网 (IoT) 且支持互操作性,这样各种设备都可以直接相互查找、连接和通信,而无需借助中间服务器。
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AllJoyn框架底层支持各种不同的协议和操作系统
AllJoyn框架让 IoT 设备可以彼此相关通信和交互,而无需考虑品牌、平台、操作系统或基础传输技术,就是在应用层解决了异构网络设备之间的互联互通问题。
应用平台互联


除了从通信协议的角度来解决异构互联的问题,还有一种办法是通过接入平台来实现设备互联,平台可以起到异构设备间数据交换的中介作用。
阿里、京东等互联网公司都为各种家电厂商提供了这种互联平台,比如阿里小智、京东微联等,家电可以通过互联平台实现设备间的互操作。不过不同互联平台的设备之间就无法实现互操作,这也是平台方案的不足之处。
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