约束节点Constrained Nodes
ROM/Flash受限
RAM受限
运算能力受限
功率受限
交互受限
部署受限
约束网络Constrained Networks
低速率和吞吐
高丢包率
高不对称
不能使用较大数据包(L2限制)
可用时间限制(网络节点随时可能进入休眠)
缺乏IP Stack高级服务(多播)
缺陷网络Challenged Networks
Constrained Networks不一定是Challenged Networks,但所有缺陷网络一定意义上都是受限制的网络,DTN(延迟容忍网络)用于应对Challenged Networks。
- 无法提供端到端的连接
- 端端连接严重中断
约束节点网络
由约束节点组成的网络,并且其性能受到约束节点的影响
Low-Power and Lossy Network (LLN)
低功耗有损网络。通常由许多嵌入式设备组成。功率,内存和处理资源受限,通过各种链路互连,如IEEE 802.15.4或低功耗Wi-Fi。 LLN有广泛的应用领域,包括工业监控,楼宇自动化(暖通空调(HVAC),照明,门禁,消防),家庭联网,医疗保健,环境监测,城市传感器网络,能源管理,资产跟踪和制冷。
LLN在物理层表现出相当大的损失,传递速率变化以及不可靠性。
LoWPAN, 6LoWPAN
Low-Power Wireless Personal Area Network,低功率个人无线网络。实际上LoWPAN已被建议用于城市监控,大型建筑物的控制和工业控制应用,而不只是用于个人网络。
Constrained Devices分类
Name | data size (e.g., RAM) | code size (e.g., Flash) |
---|---|---|
Class 0, C0 | << 10 KiB | << 100 KiB |
Class 1, C1 | ~ 10 KiB | ~ 100 KiB |
Class 2, C2 | ~ 50 KiB | ~ 250 KiB |
C0
资源十分受限,没有足够的资源直接和网络安全相连,C0 device可以通过代理,网关,路由和一般的网络相连。
C0 device一般会预先配置,并发送最基本的数据和应答信号
C1
资源受限,不能使用完整的协议栈,但可以使用专门为Constrained Nodes设计的协议(COAP),在无网关的情况下进行通信。C1可以安全的接入IP网络。
C2:
资源受限较少,可以使用完整的协议栈,但通常使用轻量级的网络协议,留出更多的资源给应用程序
功耗单位
Name | 定义 | 国标单位 |
---|---|---|
Ps | 设备运行的平均功率 | W(瓦特) |
Et | 设备的总功耗 | J(焦耳) |
能量限制分类
Name | 能量限制类型 | 电源示例 |
---|---|---|
E0 | 事件驱动限制 | 基于事件捕获 |
E1 | 周期能量限制 | 充电电池或更换电池 |
E2 | 生命期内限制 | 不更换电池 |
E9 | 无限制 | 外供电 |
E0
被事件驱动采集能量,例如按下按键后采集灯光的能量
E1
周期性的替换电池或者充电
E2
主电池不可更换,电能耗尽后device就报废
E9
无限制,例如外供电
通信供电策略
Name | Strategy | Ability to communicate |
---|---|---|
P0 | Normally-off | 需要时重连 |
P1 | Low-power | 发现连接,可能出现高延迟 |
P9 | Always-on | 总是连接 |
P0
常关,该策略下device一直sleep,sleep过程中一直脱网,设备唤醒时重新连接网络,对于很少通信的设备,主要目的是减少无意义的沟通耗电。
P1
低功耗,该策略使用于device需要频繁的保持通信,但非通信的时候一直以很低的功耗运行,保持连接。主要目的是减少重连和建立通信的耗电。
P9
永远在线