20、物联网网络探索与WPAN解决方案实践

物联网网络探索与WPAN解决方案实践

1. 物联网网络相关问题探讨

1.1 不同场景下的应用传输速率和吞吐量

在无安全机制且采用最大尺寸的IEEE 802.15.4和6LoWPAN报头的情况下，以下是不同场景的分析：
| 场景 | 请求大小 | 响应大小 | 传输类型 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| HTTP | 30字节 | 35字节 | - |
| CoAP（单播） | 16字节 | 20字节 | 单播 |
| CoAP（多播） | 16字节 | 20字节 | 多播 |

需要计算上述场景下的应用传输速率和吞吐量，这有助于了解不同协议在特定条件下的数据传输能力。

1.2 麦克风传输速率计算

一个麦克风每秒生成8000个音频样本，每个样本被压缩为8位值。这些样本被缓冲成160字节的帧，以不安全的RTP数据包形式通过UDP和IPv6传输，假设物理层为以太网。
计算过程如下：
每秒生成的样本总位数：$8000 \times 8 = 64000$ 位
每帧的样本数：$160 \times 8 \div 8 = 160$ 个
每秒传输的帧数：$8000 \div 160 = 50$ 帧
传输速率：$50 \times 160 \times 8 = 64000$ 位/秒 = 64 Kbps

1.3 MQTT方案下的最大读数传输速率

在MQTT方案中，传感器通过阻塞事务传输读数。假设数据包大小为100字节，传输速率为128 Kbps，无网络损伤且除传输延迟外无其他延迟