Wi-Fi 网状网络和物联网

关于物联网(IoT) 和更专业的工业物联网(IIoT)的发展，已有大量文章。IIoT 是即将到来的所谓第四代工业革命的驱动因素。在所谓的工业 4.0的愿景中做出了许多承诺。简而言之，它保证了先前工业革命和信息革命的无缝结合。工业 4.0将互联网帮助实现的效率从信息技术 (IT) 世界带入运营技术 (OT) 领域。更简单地说，这是一个以批量生产成本将定制产品交付给消费者的世界。当然，利用互联网的力量并非没有挑战。与互联网相关的所有坏事——僵尸网络、勒索软件、加密货币挖掘恶意软件、拒绝服务攻击——都伴随着所有积极因素。

毫无疑问，要实现最新一轮工业革命的承诺，还有很多问题需要解决。增材制造设备、人工智能(AI) 驱动的机器人技术、数字双胞胎和 IIoT 等新兴技术正在推动我们走向以大规模生产成本进行按需产品定制的世界。那么，障碍是什么？正在采取哪些措施来消除这些障碍？

这场革命的一个基本要素是无缝通信。通过无缝通信，数据可以轻松地流入和流出客户、业务系统和制造设备。虽然今天的互联网在前端帮助缩小了客户、供应商和内部业务系统之间的差距，但许多组织正在努力在幕后迈出类似的步伐。由于存在大量潜在的物联网端点，从成本或基础设施的角度来看，有线网络是不可行的。无线网络——尤其是对于工厂等面积较大的设施——是一种高效但并不总是可靠的方法来将此类生产设施联网。

至少在理论上，无线网状网络是解决大面积网络中遇到的问题的一种经常受到称赞的解决方案。从历史上看，许多多跳网状网络实施的现实是它们遭受高延迟和低吞吐量的困扰。特别是随着网络中节点数量的增加。板载 RAM 内存的数量是决定网状网络可以扩展到多大的关键因素。每个设备都保存着一种网状网络地图——有时称为路由表。网络中的更多设备意味着需要跟踪更多设备之间的关系，因此存在内存限制。

然而，在过去十年中，网状网络技术不断成熟。事实上，IEEE 在 2012 年将无线网状网络修正案 (802.11s) 纳入其 802.11（又名 Wi-Fi）无线规范中可能会让人感到意外。此外，谷歌 Wi-Fi 路由器等产品使用 802.11s 来提供这是网格功能。今年晚些时候，嵌入式平台开发商Particle.io将向市场推出一系列网状网络开发平台。

网状网络通常由三种类型的设备组成：

1. 端点：这些设备向中继器发送数据或从中继器接收数据。它们不参与网状网络上其他设备之间的消息传输。机器和传感器是端点的例子。
2. 中继器：这些设备与多个端点、中继器和网关进行动态通信。如果它们本身有传感器或执行器，它们本身也可以是端点。他们主要负责在网状网络中有效地移动数据。
3. 网关：网关是充当网状网络和互联网外部网络之间回程的设备。他们的回程可以使用任意数量的通信方法，包括 Wi-Fi 或任意数量的蜂窝数据标准。

在非网状网络物联网实施中，如果与互联网的回程连接中断，物联网设备需要回调到 Web 服务器以在设备之间传递数据，那么没有设备可以相互通信。但是有了网状网络，设备可以在没有互联网连接的情况下继续运行。这有助于使网状网络成为优先考虑地理本地可用性的应用程序（例如工厂或其他工业设施）的更安全、更可靠的选择。

现在就这些了，但请记得回来查看本博客系列的第二部分和第三部分。在第 2 部分中，我们将讨论RESTful API 和跨物联网移动数据。第三部分将重点关注边缘计算和物联网。

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