很多人都在試圖定義物聯網，其中一個共識就是構建互連的產品。物聯網系統大致包含四個主要組成部分：事物本身（即設備），本地網絡（可以包括網關，該網關將專有的通信協議轉換為Internet協議），互聯網，后端服務（企業數據系統或PC和移動設備）。

物聯網系統并不復雜，但是設計和構建它們可能是一項復雜的任務。即使正在為物聯網系統開發新的硬件和軟件，我們也已經擁有了當今使物聯網成為現實所需的所有工具。

我們可以將物聯網分為兩大類：工業物聯網，其中本地網絡基于許多不同技術中的任何一種。物聯網設備通常將通過全球互聯網傳輸數據。商業物聯網，本地通信通常是藍牙或以太網（有線或無線）。物聯網設備通常僅與本地設備通信。因此，為了更好地了解如何構建物聯網設備，您首先需要弄清楚它們將如何與世界其他地區進行通信。

物聯網網關

您選擇的通信技術將直接影響設備的硬件要求和成本。物聯網設備以多種不同的方式部署-在服裝，房屋，建筑物，校園，工廠，甚至在您的身體中-都沒有一種網絡技術能夠滿足所有需求。讓我們以工廠作為物聯網系統的典型案例。工廠將需要大量連接的傳感器和執行器，這些傳感器和執行器散布在廣闊的區域，而無線技術將是最合適的選擇。

安裝在工廠中的無線傳感器網絡，通過網關連接到Internet。甲無線傳感器網絡（WSN）是監測物理或環境條件，如溫度，聲音，壓力和分布式傳感器的集合。來自每個傳感器的數據通過網絡節點到節點傳遞。

WSN節點

WSN節點是低成本的設備，因此可以大量部署。它們還以低功率運行，因此可以依靠電池運行，甚至使用能量收集。WSN節點是一個嵌入式系統，通常執行一項功能（例如，測量溫度或壓力，或者打開電燈或電動機）。能量收集是一種從外部資源（例如太陽能，熱能，風能，電磁輻射，動能等）中獲取能量的新技術。能量被捕獲并存儲以供小型，低功耗無線自主設備使用，例如WSN上的節點。

WSN邊緣節點，WSN邊緣節點是包括Internet協議連接性的WSN節點。它充當WSN和IP網絡之間的網關。它還可以執行本地處理，提供本地存儲并具有用戶界面。

WSN技術，首選網絡協議的斗爭還沒有結束。有多個候選人。無線上網，物聯網設備的第一個顯而易見的網絡技術候選者是Wi-Fi，因為它無處不在。當然，對于許多應用程序來說，Wi-Fi可能是一個很好的解決方案。幾乎每個具有Internet連接的房屋都具有Wi-Fi路由器。

但是，Wi-Fi需要相當多的電源。有無數種設備無法承受這樣的功率：例如，電池供電的設備或傳感器放置在難以從電網供電的位置。

低功耗解決方案

最新的網絡技術可提供低成本，低功耗的解決方案。這些技術支持創建非常小的智能設備的非常大的網絡。當前，主要的研發工作包括：低功率和高效的無線電，可延長電池壽命，能量收集作為物聯網設備的電源，網狀網絡，無人值守的長期運行，無需人工干預（例如，M2M網絡），支持自主操作的新應用協議和數據格式。

IEEE 802.15.4

物聯網的主要推動力之一是2003年發布的IEEE 802.15.4無線電標準。滿足該標準的商業無線電為低功耗系統提供了基礎。該IEEE標準在2006年和2011年對15.4e和15.4g修訂版進行了擴展和改進。與幾年前相比，現在商用射頻設備的功耗已降低了一半，我們預計下一代設備將再降低50％。

利用能量收集的設備必須在盡可能短的時間內執行任務，這意味著它們傳輸的消息必須盡可能小。此要求對協議設計有影響。這也是ARM（Sensinode）和Cisco（ArchRock）采用6LoWPAN（低功耗無線個人局域網中IPv6的縮寫）的原因之一。6LoWPAN提供了封裝和報頭壓縮機制，可縮短傳輸時間。

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