15、基于 IP 的 WPAN 和 WLAN 技术解析

基于 IP 的 WPAN 和 WLAN 技术解析

1. IP 与 TCP 在物联网中的作用

在协议栈中支持 IP 层会消耗一定资源，但构建允许设备通过 TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）进行通信的物联网系统具有显著优势。从生态系统角度看，无论传感器层使用何种协议，传感器数据最终都会被送入公共、私有或混合云进行分析、控制或监控。在无线个人区域网（WPAN）之外，世界是基于 TCP/IP 的，如无线局域网（WLAN）和广域网（WAN）配置。

IP 成为全球通信标准有以下原因：
- 普遍性 ：几乎每个操作系统和媒介都提供 IP 协议栈。IP 通信协议能在各种 WPAN 系统、蜂窝网络、铜线、光纤、PCI Express 和卫星系统上运行。IP 规定了所有数据通信的精确格式以及通信、确认和管理连接的规则。
- 长久性 ：TCP 于 1974 年建立，至今仍在使用的 IPv4 标准于 1978 年设计，经受了 40 多年的考验。对于许多需要支持设备和系统数十年的工业和现场物联网解决方案来说，长久性至关重要。在这 40 年里，各制造商设计了多种专有协议，如 AppleTalk、SNA、DECnet 和 Novell IPX，但都不如 IP 获得市场认可。
- 标准化 ：TCP/IP 由互联网工程任务组（IETF）管理，IETF 维护着一套专注于互联网协议的开放标准。
- 可扩展性 ：IP 网络已证明具有大规模扩展能力，能支持数十亿用户和更多设备。IPv6 甚至可以为地球上的每个原子提供唯一的 IP 地址，还能支持 1