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工業(yè)無(wú)線

IPSO完成了互操作測(cè)試

2025China.cn   2013年03月18日

        在2012年4月18日,因特網(wǎng)協(xié)議智能對(duì)象(IPSO)聯(lián)盟宣布,他們最新的互操作測(cè)試,這個(gè)月的早些時(shí)候在巴黎成功完成。建立在前面幾次互操作測(cè)試的基礎(chǔ)上,這次測(cè)試把互操作推到了應(yīng)用層,使用因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,顯示了設(shè)備到設(shè)備的互操作性,這是工業(yè)中的第一次。


        來(lái)自感覺(jué)(Sensus)公司的米爾特?羅斯林斯基說(shuō),“我對(duì)這次互操作測(cè)試的覆蓋范圍印象深刻。多種物理(PHY)/介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)層成功實(shí)現(xiàn)了互操作。不同公司和實(shí)驗(yàn)室之間表現(xiàn)出的團(tuán)隊(duì)精神也令人印象深刻?!?BR>        來(lái)自9個(gè)不同公司:愛(ài)立信、INRIA、律勒歐(Lulea)、NXP、感覺(jué)節(jié)點(diǎn)(Sensinode)、SICS、ST微電子、Watteco和智慧網(wǎng)(Wisenet)的設(shè)備測(cè)試了6LoWPAN、IPv6、RPL和CoAP的實(shí)施。參與的設(shè)備能夠通過(guò)不同介質(zhì)、多硬件平臺(tái)、各種各樣棧實(shí)現(xiàn)報(bào)文交換。這次測(cè)試中包括了不同的傳輸方式,包括IEEE 802.15.4(亞GHz波段和2.4GHz波段)和電力線(PLC)。硬件平臺(tái)包括了Atmel、NXP、ST微電子和德州儀器(TI),軟件包括了Contiki、Java、TinyOS和專有棧。
        智慧網(wǎng)絡(luò)的艾里克?杰森說(shuō),“作為一個(gè)IPSO的新成員,與其他在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的成員一起工作,討論硬件和軟件方面的問(wèn)題非常有價(jià)值??吹脚c其他的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)互操作,令人非常滿意?!?BR>        “機(jī)器到機(jī)器(M2M)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是新興行業(yè),它不由單一公司引領(lǐng),而是由各個(gè)公司合作一起發(fā)展,”愛(ài)立信的尤吉?卡托補(bǔ)充到?!斑@個(gè)行業(yè),進(jìn)行互操作測(cè)試是非常重要的。沒(méi)有這樣的測(cè)試,沒(méi)有互操作性,這個(gè)工業(yè)不會(huì)成功?!?BR>        第一次使用了兼容介質(zhì)的無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備完成單一網(wǎng)絡(luò)形式的通信,讓傳感器和控制器節(jié)點(diǎn)直接通信,不用網(wǎng)關(guān)。很多工業(yè)聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織正在競(jìng)賽,發(fā)布設(shè)備到設(shè)備互操作性規(guī)范,用于M2M和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。在IPSO的4月測(cè)試,所有9個(gè)參與公司使用公共的應(yīng)用層協(xié)議,運(yùn)行在真實(shí)的產(chǎn)品上,顯示了跨越開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)所有7層的互操作性。
        “我們非常興奮地看到物聯(lián)網(wǎng)和M2M社區(qū),來(lái)自不同公司的設(shè)備確實(shí)能夠互操作。我們期望貫串今年的后續(xù)系列互操作測(cè)試,能夠取得更多成果。”IPSO的主席,杰夫?馬里根說(shuō)。
        IPSO聯(lián)盟是最早提倡把IP智能對(duì)象用于能源、消費(fèi)者、健康和工業(yè)應(yīng)用。這個(gè)聯(lián)盟是非盈利組織,有超過(guò)60個(gè)會(huì)員,他們是來(lái)自世界各地的技術(shù)、通信和能源公司。這些公司包括了芯片、傳感器和網(wǎng)絡(luò)制造商,以及甲骨文(Oracle),SAP,國(guó)家儀器(National Instruments),富士通(Fujitsu),艾默生氣候技術(shù)(Emerson Climate Technologies)和庫(kù)珀動(dòng)力系統(tǒng)(Cooper Power Systems)。推動(dòng)以因特網(wǎng)協(xié)議(IP)作為基礎(chǔ),用于以傳感器為物理對(duì)象的網(wǎng)絡(luò),通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)彼此的無(wú)縫通信。
        “IPSO 互操作的一個(gè)主要目標(biāo)是顯示使用IP智能對(duì)象的產(chǎn)品和服務(wù)能夠一起工作,并且滿足工業(yè)的通信標(biāo)準(zhǔn)”來(lái)自塵土網(wǎng)絡(luò)(Dust Network)的首席技術(shù)專家和 IPSO互操作委員會(huì)主席克里斯?皮斯特說(shuō),“這次互操作的成功表明了在IP框架中的多種標(biāo)準(zhǔn)可以互操作,包括即將到來(lái)的IEEE 802.15.4e 低功耗無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。”
        在將來(lái)的互操作試驗(yàn)中,聯(lián)盟將擴(kuò)展到使用嵌入式網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的IP協(xié)議族測(cè)試,諸如那些打算用于智能電網(wǎng)、智能樓宇和工業(yè)控制的設(shè)備,馬里根說(shuō)。
        IPSO是個(gè)開(kāi)放性的組織,有興趣參加該組織的成員可以登錄:

背景信息
1. IPv6


        因特網(wǎng)協(xié)議版本6(IPv6)是因特網(wǎng)協(xié)議的新版本,設(shè)計(jì)的初衷是要取代因特網(wǎng)協(xié)議版本4(IPv4)[RFC-791]。從IPv4到IPv6的變化分為下面幾個(gè)方面:
        ? 擴(kuò)展了編址能力
        IPv6把IP地址的數(shù)量從32位增加到128位,支持多層尋址結(jié)構(gòu),有巨大的可尋址節(jié)點(diǎn)數(shù)量,更簡(jiǎn)單的地址自動(dòng)配置。多播路由的伸縮性由于對(duì)多播地址增加 “范圍”字段而有很大提高。定義了一種新型的“任播”地址,用于往任何組中的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。
        ? 報(bào)頭格式的簡(jiǎn)化
        一些IPv4報(bào)頭字段被舍去或變成可選,目的是減少公共包處理的成本和限制IPv6報(bào)頭的帶寬成本。
        ? 增強(qiáng)了對(duì)選項(xiàng)的支持
        對(duì)IP報(bào)頭選項(xiàng)編碼的改變,可使轉(zhuǎn)發(fā)更加有效;在選項(xiàng)長(zhǎng)度上有更少限制,為將來(lái)引進(jìn)新選項(xiàng)提供更大的靈活性。
        ? 流量標(biāo)簽功能
        這個(gè)新功能可使發(fā)送者對(duì)需要特殊處理的包打標(biāo)簽,諸如服務(wù)非缺省質(zhì)量或者“實(shí)時(shí)”服務(wù)等。
        ? 鑒權(quán)和隱私功能
        在IPv6中詳述了對(duì)鑒權(quán)、數(shù)據(jù)完整和(選項(xiàng))數(shù)據(jù)機(jī)密的支持。

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2. 6LoWPAN 


        6LoWPAN是基于IPv6低功率無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(IPv6-based Low-power Personal Area Networks)的縮寫。6LoWPAN技術(shù)使用IEEE 802.15.4提供的低層,搭建低功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雖然這看上去這是建立一個(gè)包數(shù)據(jù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸問(wèn)題,但要兼容IPv6格式和IEEE 802.15.4的允許格式并不容易。
        IPv6要求最大傳輸單元(MTU)的長(zhǎng)度為1280字節(jié)。這個(gè)長(zhǎng)度要大于IEEE802.15.4的127字節(jié)標(biāo)準(zhǔn)包尺寸,設(shè)置這個(gè)值是為了保證傳輸時(shí)間短,因此減少了功率損耗。為了發(fā)送包數(shù)據(jù),IPv6必須要在6LoWPAN中把包數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IEEE 802.15.4在低層系統(tǒng)能夠處理的格式。這個(gè)問(wèn)題被6LoWPAN內(nèi)部機(jī)制所解決,這使系統(tǒng)可以在基礎(chǔ)的802.15.4之上運(yùn)行。
        為了克服地址的容量限制,IPv6標(biāo)準(zhǔn)給出了128位地址。IEEE 802.15.4設(shè)備既可以使用IEEE 64位擴(kuò)展地址也可以使用在個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)內(nèi)唯一的16位地址。還有一種PAN-ID用于同一地點(diǎn)的IEEE802.15.4 設(shè)備組。
3. 約束應(yīng)用協(xié)議(CoAP)
        約束應(yīng)用協(xié)議(Constrained Application Protocol)是一種專用的Web傳輸協(xié)議,用于約束網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)的機(jī)器到機(jī)器應(yīng)用,諸如智慧能源和樓宇自動(dòng)化。這些約束節(jié)點(diǎn)通常具有8位微控制器、少量的只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM),約束網(wǎng)絡(luò)諸如6LoWPAN通常使用較低的功率,支持IPv6,占用較窄的帶寬。CoAP提供了一種在應(yīng)用終端之間交互的方法,支持內(nèi)置資源發(fā)現(xiàn),包括重要的Web概念,諸如全球資源標(biāo)識(shí)符(URI)和內(nèi)容類型。CoAP容易轉(zhuǎn)成超文本傳輸協(xié)議(HTTP),因此方便與Web集成,支持多播傳送和較小的報(bào)文頭。


4. IEEE 802.15.4
        這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的全稱是:用于低速無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(WPAN)的無(wú)線介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范(Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs))。
        這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了在個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)中的設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通信的協(xié)議和互聯(lián)。標(biāo)準(zhǔn)使用載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)與沖突回避(CSMA-CA)的介質(zhì)訪問(wèn)機(jī)制,支持星形和對(duì)等(peer-to-peer)拓?fù)?。介質(zhì)訪問(wèn)基于競(jìng)爭(zhēng)方式;然而,使用可選的超幀結(jié)構(gòu), PAN協(xié)調(diào)器可給設(shè)備分配時(shí)隙傳送時(shí)間關(guān)鍵數(shù)據(jù)。 PAN協(xié)調(diào)器還提供到更高性能網(wǎng)絡(luò)的連接。

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:羅克韋爾自動(dòng)化 IPSO 互操作測(cè)試 物聯(lián)網(wǎng) 我要反饋 
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