теория телетрафика. Документ Microsoft Word. Понятие Интернет вещей (Internet of Things, IoT) можно представить, как
 Скачать 0.8 Mb.
|
|
Понятие Интернет вещей (Internet of Things, IoT) можно представить, как: - объединение множества объектов (вещей), обладающих встроенными технологиями, в единое целое через глобальную сеть; - взаимодействие этих объектов друг с другом (получение и обмен информацией) с целью исключения участия человека (полностью или частично) в решении каких либо вопросов производственной и социальной сфер деятельности и создания максимально комфортных условий для жизни.  Концепция IoT предполагает, что: 1) создается база, абсолютно всех необходимых для умного интернета, знаний; 2) описываются абсолютно все логические правила; 3) интеллектуальные объекты, используя эти знания и взаимодействуя между собой через Интернет, достигают целей, необходимых человеку. 3)  В качестве существующих популярных решений «умного дома» можно привести систему отопления, грамотно распределяющую ресурсы и обеспечивающую интерфейс контроля и управления. 4)  5)  пример сельское хозяйство  Ячеистая топология предлагает альтернативные варианты выбора маршрута между узлами. Сообщения поступают от узла к узлу, пока не достигнут конечного получателя. Возможны различные пути прохождения сообщений, что повышает доступность сети в случае выхода из строя того или иного звена. Ячеистые сети имеют функцию самоорганизации и самонастройки. При включении узел такой сети автоматически подключается к существующим участникам, автоматически определяет состояние соседних узлов и свою роль в общей топологии сети. Узлы в сети обмениваются маршрутной информацией, выбирая оптимальный, а при выходе из строя одного из узлов, сеть автоматически переопределяет маршруты (перенаправляет данные). 6)  7. как производится обработка и хранение данных Облачные вычисления подразумевают аренду услуг и ресурсов для хранения и обработки данных в глобальной сети. Облачное хранилище данных (англ. cloudstorage) – модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном, третьей стороной. Доступ к информации обеспечивается в любом месте и в любое время, при условии наличия Интернета. Наряду с облачными технологиями применяются технологии, где более рационально выполнять большую часть обработки данных как можно ближе к датчикам и другим устройствам генерации Big Data (физически на краю сети IoT). Данная концепция получила название «Туманные Вычисления» (Fog Сomputing) и предполагает обработку данных на конечных устройствах сети (компьютерах, мобильных устройствах, датчиках, смарт-узлах и т.п.), а не в облаке. 8 Уровни эталонной модели iot Эталонная модель IoT по Рекомендации Y.2060 Международного союза электросвязи состоит из четырех уровней с поддержкой функций управления и обеспечения безопасности, действующими между уровнями.Одним из важных аспектов модели МСЭ-Т является утверждение, что IoT на деле не является сетью физических вещей. Это скорее сеть устройств, взаимодействующих с физическими вещами, и прикладных платформ (компьютеры, планшеты и смартфоны), которые взаимодействуют с этими устройствами.  Уровень устройства включает возможности устройства и возможности шлюза. Этот уровень можно сравнить с физическим и канальным уровнями модели OSI. Предназначен уровень непосредственно для передачи потока данных. Уровень сети определяет возможности сети и транспортные возможности. Уровень поддержки услуг и поддержки приложений предоставляет возможности, которые используются приложениями, по обработке и хранению данных, управлению базами данных (БД). Уровень приложения включает различные типы приложений, взаимодействующих с IoT-устройствами. Уровень возможностей управления охватывает следующие функции управления сетью: - управление устройствами (обнаружение устройств, аутентификацию, активацию и деактивацию устройств, диагностику, обновление прошивки и/или ПО, управление рабочим статусом устройства) - управление неисправностями, конфигурацией, трафиком и перегрузками, учетом, а также управление безопасностью. Уровень возможностей обеспечения безопасности включает общие возможности обеспечения безопасности, которые не зависят от конкретных приложений. В Рекомендации Y.2060 приведены следующие примеры общих возможностей обеспечения безопасности: - на уровне приложения: авторизация, аутентификация, защита конфиденциальности и целостности данных приложения, защита неприкосновенности частной жизни, аудит безопасности и антивирусная защита; - на уровне сети: авторизация, аутентификация, конфиденциальность данных об использовании и данных сигнализации, а также защита целостности данных сигнализации; - на уровне устройства: аутентификация, авторизация, проверка целостности устройства, управление доступом, защита конфиденциальности и целостности данных. 9) эталонная модель всемирного форума  Всемирный форум IoT объединяет представителей бизнеса (IBM, Intel и Cisco), госструктур и вузовской науки. Его эталонная модель IoT была опубликована в октябре 2014 года. Она явилась полезным дополнением к модели МСЭ-Т, т.к. документы МСЭ-Т наибольшее внимание уделяют поддержке разработки стандартов взаимодействия с устройствами IoT (уровень устройства и шлюза), а в эталонной модели IWF предложена семиуровневая модель, уделяющая наибольшее внимание вопросам разработки приложений и функциям поддержки корпоративного (промышленного) интернета вещей. Уровень 1 – физические устройства и контроллеры (physical devices & controllers) Уровень 2 - связь (connectivity) примерно соответствуют уровням устройств и сети в модели МСЭ-Т. Основное отличие в том, что модель IWF относит шлюзы к Уровню 2, в то время как в модели МСЭ-Т они относятся к Уровню 1. Задачей Уровня 3 - периферийных вычислений (edge computing level) является базовая обработка больших объемов генерируемых устройствами данных для частичного снижения этой функции с прикладных программ IoT. В результате обработки информации на этом уровне, данные будут занимать гораздо меньший объем. На Уровне 4, данные помещаются в хранилище, где будут доступны для более высоких уровней. С уровня периферийных вычислений в хранилище накопления данных может поступать огромное количество разных видов информации, в разных форматах и от разнородных обработчиков, которые, практически, не приспособлены к потребностям конкретных приложений. Уровень абстракции данных (уровень 5) агрегирует и форматирует эти данные такими способами, которые делают доступ приложений к ним более управляемым и эффективным. Уровень приложения (уровень 6) содержит приложения любого типа, использующие данные IoT на входе или управляющие IoT-устройствами. Как правило, приложения взаимодействуют с уровнем 5 и с данными в покое. Но IWF считает, что следует предусмотреть упрощенный режим работы, который позволит приложениям миновать промежуточные уровни 4-5 и напрямую взаимодействовать с уровнем 3 или даже уровнем 2. Уровень 7 «сотрудничество и процессы» подразумевает, что с приложениями смогут взаимодействовать люди и бизнес-процессы путем обмена данными и/или управляющей информацией по Интернету или корпоративной сети. 10. общая архитектура иот Физический уровень отвечает за сбор информации и осуществление механической работы Уровень периферийного вычисления – подключается к одному датчику или исполнительному механизму и обеспечивает минимальную функциональность для преобразования аналоговой информации в цифровую и/или наоборот уровень периферийной коммуникации – передача информации по сети уровень шлюза - отправляет на сервер обработанную информацию с периферийных устройств и получает данные конфигурации для периферийных устройства уровень внешней связи - разделяет периферийную и BackEnd части общего решения. Шлюз в основном подключен к BackEnd с использованием мобильной беспроводной связи, такой как 4G / 5G, но иногда используется проводной доступ в Интернет уровень безопасности – обеспечивает функции авторизации, шифрования и дешифрации уровень внутри серверной связи - обеспечивает внутреннюю Cloud функциональность балансировки нагрузки, очереди сообщений и передачи потоковой информации. уровень сбора, обработки и хранения данных – отвечает за сбор информации, приведение к стандартному виду, сохранение информации, архивирование и уничтожение уровень аналитики – отвечает за предсказание будущих событий, таких как необходимые части на складе, потребление будущих ресурсов, погода и пр уровень уведомления – отвечает за уведомления уровень представления - обрабатывает информацию и предоставляет ее клиенту уровень конфигураций - работает как хранилище для трех типов статусов периферийных устройств: актуальный, новый, промежуточный 11. основные стандарты iot Технология SIGFOX - сверхузкополосная (UNB - Ultra Narrow Band) беспроводная связь с двоично-фазовой манипуляцией (BPSK) для передачи данных в субгигагерцовом нелицензируемом диапазоне. Топология сети: звезда. Срок службы устройств без замены батареи: 20 лет от 2-х батареек типа АА. Сети технологии «Стриж» осуществляют передачу данных в субгигагерцовом нелицензируемом диапазоне с применением узкополосной модуляции на базе собственного закрытого протокола связи Marcato 2.0. Топология сети: звезда. Дальность связи для всех трех технологий примерно одинаковая и сильно зависит от условий на местности: заявленная – до 50 км, радиус действия, в целом, - от 1 до 3 км в городской застройке и 15–20 км на открытой местности. По скорости передачи данных преимущество имеет технология LoRaWAN с адаптивной скоростью передачи. UNB-системы работают на фиксированной низкой скорости, не превышающей 100 бит/с. В UNB-системах, использующих частотное разделение каналов, приемник базовой станции в один момент времени может принимать данные только от одного узла сети. 12. особенность стандартов clot CIoT, в отличие от традиционных технологий сетей мобильной связи (GSM/WCDMA/LTE) эти технологии должны обеспечить: - лучшее покрытие сети, обеспечивающее достаточно устойчивую передачу данных не только в населенных пунктах, но и там, где могут быть расположены устройства IoT, и где людей большую часть времени нет: отдаленные районы, протяженные железнодорожные перегоны, поверхность обширных водоемов, подвалы, изолированные бетонные и металлические короба, лифтовые шахты, и т.п.; - низкое энергопотребление и продолжительное время автономной работы конечных устройств, т.к. многие сценарии и области применения IoT предусматривают автономное питание подключенных устройств от встроенных элементов; - более низкую стоимость мобильных устройств, которые для большинства IoT сценариев не должны иметь полный набор сетевых технологий, включая передачу голоса; - поддержку большого количества доступных устройств. Стратегическим направлением в CIoT являются сотовые сети нового поколения 5G 13. краткая характеристика wpan WPAN – система беспроводной передачи данных, которая работает в диапазоне 2.4-2.5 ГГц. Доступен всему миру и подходит для низкобюджетных решений. ZigBee – один из стандартов WPAN, прежде всего, используется в системах безопасности, охранных устройствах, системах освещения помещений и объектов инфраструктуры, системах вентиляции, автоматизации, кондиционирования. Связь в сети ZigBee осуществляется путем последовательной ретрансляции пакетов от узла источника до узла адресата. В сети ZigBee предусмотрено несколько альтернативных алгоритмов маршрутизации, выбор которых происходит автоматически. Что такое Wsm? |