發布日期：2022-07-15 點擊率：78
將來的絕大多數互聯網流量的增長可能來自傳感器網絡,如果這些設備能夠把互聯網協議構建在它們的基礎設施之中的話。“我們已經從事這項研究達十年,而我們正在向著那個目標進發,”加州大學伯克利分校的計算機科學教授David Culler表示,他們幫助了TinyOS的開發,這種軟件有助于他們開創這個領域。
然而,在這個水平上讓互聯網工作并非易事,因為一些傳感器網絡在一年內的電池預算為一個小時,在IEEE Secon大會上做主題發言時Culler如此說道。
“你可能幾乎總是處于睡眠狀態,但是,互聯網卻總是在線的,”他說道,“如果在大約99.5%的時間內你處于睡眠狀態,那就意味著你必須在剩余的0.5%的時間內工作得非常非常好。”
工程師們需要放棄有線互聯網設計中的觀念,如讓各個節點記住復雜的路由表并仔細地確認每一次傳輸。“如果我在1000個節點的網絡中的一個節點上網,并說‘嗨’并且每一個節點均確認收到,那么,我們全部會死機,”他嘲弄道。
在過去的幾十年中,像Culler這樣的研究人員采用諸如TinyOS這樣的新架構進行了實驗。他們認為,有線網絡的那種分層軟件堆棧為每一個節點分配一個地址的做法并不適合于無線傳感器網絡的微量處理以及功率預算的要求。
“我們錯了,”他證明IPv6堆棧完全適合于現有的傳感器節點。“具有高可靠性以及低功耗這兩點均是可行的,”Culler表示,他共同創立的Arch Rock公司已經開始付運基于IP的無線傳感器網絡。
Culler也是互聯網工程任務組(IETF)中新努力的聯執主席,目的是定義一種軟件層,利用IEEE .4射頻將IPv6路由構建在傳感器網絡之中。IETF努力的基礎是該組織現有的6LoWPAN網絡。
盡管在IP傳感器網絡上的研究在繼續,在該領域中的許多人仍然存在分歧,究竟是.4、WiFi還是其它網絡是最佳的傳輸標準呢？對于在網狀網絡上對路由技術的采用他們也存在分歧。
“整個行業對這個問題產生了激烈爭論,”Culler補充說,新的路由和網狀網協議仍然在形成之中。“沒有人斷定實現聯網要采取何種正確的途徑。”
Secon所主持的一個關于網狀網絡聯網問題的全天工作坊把重點放在了Wi-Fi上。三家公司公司呈現了為各種各樣的應用——從公共安全到低成本的網絡接入——而付運的基于Wi-Fi的網狀網產品。
不論這一行動如何,針對WiFi網狀網絡聯網的IEEE 標準在延長研究工作之后還是遠遠沒有完成。位于加州Los Gatos的FireTide公司的網狀網專家、系統架構師兼.11s標準參與人Jorjeta Jetcheva表示,造成延遲的原因有幾點,包括無線安全性中存在尚未解決的問題以及難以在一個小組中定義路由的概念,根據IEEE憲章,那讓他們無法討論網絡的那個層。
一位英特爾公司的研究人員表示,Wi-Fi網狀網可能開辟新一類應用。例如,時代華納(Time Warner)正在與路由器制造商FON Wireless有限公司(位于Madrid)合作,以期利用WiFi網狀網來創建鄰近網絡。位于圣地亞哥的初創公司Mushroom Networks以及位于西雅圖的WiBoost公司也正在利用Wi-Fi研究新穎的端對端應用。
Secon大會的大多數主題著重在軟件問題上。Culler指出,在閃存、控制器、射頻以及基于硅的傳感器上已經取得了巨大進展。然而,他表示,針對傳感器網絡的軟件仍然在不斷變化,這在一定程度上進一步延緩了正在開發中的芯片的進展。
例如,固件提取RF芯片供應商引起的編程簡化可能實際上讓程序員無法最優化確認計劃。此外,熱門的TI Chipcon 2420射頻芯片如果斷電可能會丟失配置數據,從而迫使工程師們當再次打開器件時把信道信息拷貝回器件。
“在較低的層面上有大量的研究工作有待完成,而事情目前未必沿著正確的方向前進,”Culler表示,“問題在于硬件設計工程師仍然沒有穩定的軟件層作為參照,而我們軟件開發商對他們幫助不大,”他補充說道。
