前瞻性政策研究所(Progressive Policy Institute)的首席經(jīng)濟分析師Michael Mandel將物聯(lián)網(wǎng)描述為“互聯(lián)網(wǎng)到物理世界的延伸?;ヂ?lián)網(wǎng)已經(jīng)改變了數(shù)字產(chǎn)業(yè),而物聯(lián)網(wǎng)將改變物理行業(yè)。”
750億部,這是摩根士丹利預(yù)計的、到2020年可連接到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)一詞往往與商業(yè)、工業(yè)和政府環(huán)境內(nèi)的、“智能物體”之間的嵌入式機器對機器(M2M)網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)聯(lián)。憑借其提供連接物體(如鐵路控制或智能電網(wǎng)傳感器)的實時可見性和控制能力,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)注定將給我們的生活帶來無與倫比的透明度和效率。
目前大多數(shù)廣域網(wǎng)(WAN)原本是一種局域網(wǎng)(LAN)技術(shù),所提供的全球性語音、視頻和數(shù)據(jù)通信流量都基于以太網(wǎng)。以太網(wǎng)的通用性、高性能和低成本也使它為許多新興應(yīng)用的基本選擇。它也越來越多地應(yīng)用在各種公用事業(yè)、交通運輸、工業(yè)和政府網(wǎng)絡(luò)中。
圖1:思科公司(Cisco)首席執(zhí)行官預(yù)計,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一個19萬億美元的市場,預(yù)期到2020年連接到物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備可達(dá)750億臺,或80億人中的每一個人平均將擁有9.4臺設(shè)備。
雖然專有通信協(xié)議已在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信中長期占據(jù)主導(dǎo)地位,但日益提高的聯(lián)網(wǎng)能力和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的高帶寬需求,目前已使以太網(wǎng)成為了阻力最小的升級途徑。為了充分滿足這些需求,下一代以太網(wǎng)技術(shù)必須發(fā)展演進,并為三項關(guān)鍵功能提供原生支持:
1) 可靠性和確定性性能
2) 精確的授時和同步
3) 安全性
我們將關(guān)注為什么這些功能是必不可少的,以及它們將如何幫助以太網(wǎng)應(yīng)對未來物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將面臨的一些主要挑戰(zhàn)。
一個風(fēng)險游戲:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)要求可靠性和確定性性能
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、或者M2M通信應(yīng)用中,采用的自治、對等(peer-to-peer)分布控制,遠(yuǎn)比任何消費性物聯(lián)網(wǎng)或傳統(tǒng)M2M的要求更高。數(shù)據(jù)采集、記錄和分析不斷且實時發(fā)生。利用能夠比人類更快地處理任務(wù)的系統(tǒng),在無需人工干預(yù)的情況下,可靠和安全地運行是至關(guān)重要。例如,倉庫中物料搬運設(shè)備可感知沿著傳送帶移動的包裹。它通過RFID標(biāo)簽或條形碼辨認(rèn)物料,并基于該信息相應(yīng)引導(dǎo)該物料到下條傳送帶。通信故障可能潛在性地導(dǎo)致成本增加或威脅人員安全的風(fēng)險。
現(xiàn)在想象一下一個監(jiān)控一座核電站結(jié)構(gòu)性健康的網(wǎng)絡(luò)。錯誤檢測和可靠性承擔(dān)著更高的代價,因為在這樣環(huán)境中的通信故障可能造成災(zāi)難性的后果,包括變電站崩潰、環(huán)境污染和死亡。在這些環(huán)境中,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有嚴(yán)格的性能和可靠性要求,包括:
容錯能力
安全
低延遲
低功耗
無處不在的覆蓋
隨著物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)加速其向以太網(wǎng)的過渡,它們可以利用由城域以太網(wǎng)論壇(Metro Ethernet Forum,MEF)所定義的、標(biāo)準(zhǔn)化的、電信級的服務(wù)定義來確定“電信級以太網(wǎng)”。這些標(biāo)準(zhǔn)尤其重要,因為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不可能承擔(dān)在網(wǎng)絡(luò)性能、穩(wěn)定性或服務(wù)可靠性等方面的妥協(xié)。我們將看到,隨著更多的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng),它們將尋求部署高性價比的、電信級的設(shè)備,以滿足這些實時需要的、高性能的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。