约束节点网络术语

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本文简要说明RFC7228中对约束节点相关术语定义

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

参考

https://tools.ietf.org/html/rfc7228