1、网络拓扑
物联网终端设备的协作性,需要在网络协议设计时考虑是否在网络层就定义其逻辑关系,还是留给应用层来定义其逻辑关系?或者当某一个终端设备出现故障时是否需要网络层及时调整重新组网?
2、终端数量
IP网络终端数量已经是非常庞大了,但物联网的终端设备数量可以肯定地说是远超互联网终端数量。总体数量很难统计,但是就局域网范围内来说,一个计算机局域网下,终端数量通常是100台下,而物联网的数量级应该是在1000台。
终端数量的增多以及新设备加入频率,对网络协议的要求就是要有绝对的自我延展性,但是强延展性的网络,其安全性就会有所下降。
3、网络距离及通信规范
对于广域网来说,现有计算机网络和物联网都是无边际的,没有空间限制。
但是计算机局域网和局域物联网来说是存在差别的,计算机局域网通常情况下是室内,在一个办公间,最大可能是一个建筑体。但是局域网通常是在室内,可能覆盖的是几栋楼,一个工厂,一个街区,甚至是一个小城市,它的覆盖距离在1~2km范围内为一个单元比较合适,这个是根据近距离无线通信自身最大传播距离来判断。
由于近距离无线通信规范比较多,那么如何在不同通信规范体系下的终端设备之间通信,是在定义物联网网络协议时必须要解决的一个问题。
4、终端能力多样性及自我标识
在计算机网络中,网络终端能力相对单一,要么手机,要么计算机,其实这两种在网络协议看来是没有多大区别。但是在物联网开发领域,不同行业、不同功能的物联网终端会非常多,从物联网行业中种类繁多的传感器,以及各种硬件组合就可见一斑。物联网终端设备的能力也会千差万别,有的功能可能只是数据采集,有的可能有计算、通信功能,有的可能是集中控制器。
计算机网络中,从网络协议角都看其设备是无差别的。但是物联网终端设备具有众多的标识方式:二维码、RFID、蓝牙地址等,如何从网络协议上去命名这些设备也非常必要。
物联网终端设备功能的多样性,也必须能够在定义网络协议时对其进行抽象。
5、始终工作(Always-Alive)
物联网终端设备由于是感知物体的,尤其在不同行业里,最直接功能是提高效率,所以物联网终端设备很多是永远处于工作状态。除了对设备本身的寿命有个要求外,网络永远在线,对网络协议设计来说是一个全新的、值得去研究的课题。
6、安全性
计算机网络中终端设备人为参与比较多,但是物联网终端设备,由于其数量、安装位置等条件限制,人为参与相对很难,所以对终端设备控制的安全性要求就要很高。
安全协议在计算器网络中,通常属于应用层或者传输层,那么在物联网中,安全考虑可能从协议最底层就要有所考虑。
7、路由协议
在计算机网络中,局域网通常以一台交换机或者几台级连或并联的拓扑结构,路由协议以多播协议为主;在广域网中,路由协议以路由转发表机制为多。路由转发表的形成速度和路由转发表的复杂度是由路由协议的机制决定。总之路由协议的目的是:路由设备将从一个地址而来的报文,转发到另外一个地址去。
在物联网中,局域物联网设备可能同时连接到一个集中控制器,但是分散连接的可能性更大,这是由局域物联网的终端数量众多,以及覆盖区域更广的特性决定的。那么局域物联网中,多播协议显然不能满足局域物联网的需求。
因此我们可以通过下面两幅图来表示计算机网络与物联网网络路由协议上的需求。
8、上行与下行
数据的流向始终是指向人,在计算机网络中,每台终端的使用者是人,自然网络的数据流量是留学每台计算机,因此计算机网络中数据以下行需求为主。在物联网中,物联网终端是要将数据获取,流向面对计算机的人,那么数据流量就是以上行为主。
由于数据上行和下行这一最基本需求的改变,必然对现有计算机网络协议提出新的需求。这也是物联网的一个新的基因。