Интернет 0

редактировать

Интернет 0 - это низкоскоростной физический уровень, предназначенный для маршрутизации «IP через что угодно». Он был разработан MIT Center for Bits and Atoms Нилом Гершенфельдом, Раффи Крикорианом и Дэнни Коэном. Когда он был изобретен, ряд других предложений обозначался как «Интернет 2». Название было выбрано, чтобы подчеркнуть, что это была медленная, но очень недорогая система межсетевого взаимодействия, и чтобы избежать вопросов сравнения «высокопроизводительных», таких как «насколько она быстра?».

По сути, это позволило бы создать платформу для повсеместных вычислений - все в здании могло бы быть в одной сети для совместного использования сбора данных и активации. Выключатель света может включить лампочку, посылая ему пакет, они могут быть связаны вместе пользователем.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Теория
  • 3 Требования
  • 4 Реализация
  • 5 Коммерческие трудности
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
История

Интернет 0 изначально был второстепенным и целесообразным средством инженерной поддержки для других проектов MIT. Он был предназначен для объединения зданий в сеть, повышения эффективности и сбора данных за счет управления системами HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование).

Протокол неплохо работает в самых разных средах. Широкая применимость и множественность средств связи этого протокола заинтересовали теоретиков сетей. Это вызвало всплеск научных статей и вызвало некоторый коммерческий интерес.

Простая и недорогая реализация по-прежнему привлекает любителей и студентов, где большинство новых реализаций было найдено по состоянию на 2011 год. Современные реализации в основном представляют собой программное обеспечение на небольших микроконтроллерах, обычно с транзистором для передачи и конденсаторами для изоляции передатчик и приемник. Разъем в буквальном смысле становится главной статьей коммуникационной системы. Такая простая и недорогая система может быть встроена во многие устройства для получения данных или управления через Интернет - эти небольшие устройства могут использоваться для создания Интернета вещей.

. Архитектурная выставка Венецианской биеннале в 2008 году группой под руководством Института современной архитектуры Каталонии под руководством архитектора Висенте Гуалларта.

Теория

Идея Internet 0 заключается в том, чтобы обеспечивают физический уровень общего назначения, который хорошо работает во многих средах. По сути, он очень похож на код Морзе : уровень 1 общего назначения для Интернета. По логике вещей, это рекурсивное применение принципа Интернета (повсеместный протокол) к уровню 1 сети. Импульсно-позиционная модуляция Internet 0 лучше всего работает по изолированному проводу, но работает во многих средах. Он был протестирован на радиочастоте (RF), инфракрасном (ИК), ультразвуковом, оптическом, проводке питания постоянного и переменного тока и даже на физических изображениях, таких как напечатанные штрих-коды и гравировка на ключ.

Одним из основных преимуществ этого подхода является то, что маршрутизаторы становятся очень простыми. Они всего лишь датчик, формирователь импульсов и передатчик.

Соединение многократно используемого физического уровня с интернет-протоколами позволяет создать сеть с очень недорогими узлами, к которой также можно обращаться из глобальной сети Интернет.

Требования

Цель проекта - предоставить простую и очень недорогую систему, которая может медленно передавать данные по многим типам носителей и при этом подключать устройства к Интернету. Подключение к Интернету - важная часть дизайна, потому что большая часть ценности сетевого устройства обеспечивается легким и широким доступом к нему. Более высокие уровни сети Интернет 0 обычно - это Интернет-протокол последовательной линии (SLIP), Интернет-протокол (IP), а выше, как правило, Протокол дейтаграмм пользователя (UDP) или реже Протокол управления передачей (TCP).

Уровни протокола выбраны так, чтобы код был минимальным, чтобы снизить затраты компьютера. Интернет 0 реализован в небольших микроконтроллерах AVR. В большинстве существующих реализаций уровни не отличаются друг от друга, потому что небольшой код важнее элегантного дизайна.

Небольшое устройство трансляции обычно подключает локальную сеть устройств Internet 0 к последовательному порту ПК, который действует как шлюз и межсетевой экран к Интернету.

Устройства могут общаться друг с другом напрямую, не требуя сервера. Распределенная архитектура гарантирует отсутствие центральной точки отказа.

Назначение адреса и инициализация криптографического ключа иногда выполняется путем закрытия контакта на устройстве, когда главный контроллер передает сообщение о назначении. Безопасность обеспечивается за счет упрощенной системы шифрования.

Реализация

Интернет 0 аналогичен последовательному порту, работающему со скоростью 9600 бод, за исключением того, что он отправляет данные с помощью импульсно-позиционной модуляции и допускает отклонения по времени до 30%. Среда широковещательная и полудуплексная. Программное обеспечение на принимающих устройствах проверяет IP-адрес каждого пакета, отклоняя нежелательные пакеты.

Нулевой бит - это импульс от 1 до микросекунд в центре первой половины времени бита, а единица - это импульс во второй половине временного бита. Данные отправляются в виде 8-битных байтов. Байту предшествует время бита, которое имеет два импульса (как с 1, так и с 0), и заканчивается битовым временем, которое имеет еще два импульса. В некоторых вариантах время стопового бита является необязательным, а время битов с двумя импульсами обрабатывается как разделители байтов.

Двухимпульсное время запуска и остановки битов позволяет получателю синхронизироваться с началом байтов, а также измерять скорость передачи данных отправителя. Синхронизация по 8-битным байтам позволяет легко преобразовать соединение Internet-0 со скоростью 9600 бод в стандартный низкоскоростной последовательный порт TCP / IP со скоростью 19 200 бод. Измерение скорости передачи данных позволяет передатчикам и приемникам использовать недорогие генераторы с низкой точностью, такие как керамические резонаторы или генераторы резистор-конденсатор.

Самый распространенный интерфейс использует проводку источника питания к устройству. Схема представляет собой небольшой поверхностный конденсатор между сетевым проводом переменного тока или проводом питания постоянного тока и одним цифровым выводом небольшого микроконтроллер, который на короткое время включает и выключает мощный транзистор. Импульсы обычно генерируются программным обеспечением переключения вывода цифрового ввода / вывода на микроконтроллере. Они принимаются через другой конденсатор, микроконтроллером с выводом, настроенным как прерывание, или как вентиль аппаратного таймера.

Коммерческие трудности

Хотя Интернет 0 работает на многих носителях, для любой данной среды передачи обычно существуют конкурирующие, уже существующие физические уровни, которые более надежны, имеют более высокую скорость или меньшую мощность, например Homeplug, или G.hn для сети по линии электропередач, или LIN для транспортных средств. Хотя они обычно не такие гибкие и редко такие недорогие, они менее удивительны.

На раннем этапе исследования концепции Sun Microsystems, Cisco Systems и Schneider Electric были заинтересованы в коммерческом развертывании. В конце концов Шнайдер решил развернуть Zigbee, протокол радиосвязи с низким энергопотреблением.

См. Также
Ссылки
  • Гершенфельд, Нил; Крикориан, Раффи; Коэн, Дэнни (октябрь 2004 г.), Интернет вещей, Scientific American
  • Cohen, D; Гершенфельд, Н.: "Internet-0: Interdevice Internetworking", IEEE Circuits and Devices Magazine, сентябрь / октябрь 2006 г., том: 22, выпуск: 5, стр. 48–55
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-24 04:57:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте