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M2M网络连接带来数据流量爆发性增长应如何实现无线网络的高负载能力

发布时间:2020-02-14 05:52:26 阅读: 来源:喷洒车厂家

M2M网络连接带来数据流量爆发性增长 应如何实现无线网络的高负载能力

2012-02-13 12:27:21来源:评论:0 点击:2011年11月2日,IBM提出来一个突破性的建议,即为M2M网络连接开发一种新的开源异步通信协议。这个被称为MQTT的通信协议的产生背

2011年11月2日,IBM提出来一个突破性的建议,即为M2M网络连接开发一种新的开源异步通信协议。这个被称为MQTT的通信协议的产生背景在于提供标准化协议支持和管理今后物联网发展所造成的庞大数据流量:根据预测,在2020年将网络中设备产生的数据流量可能会提高1000倍。现在,加利福尼亚圣迪亚戈大学的全球信息产业中心(GIIC)根据美国联邦通讯委员会与网络产业巨头Cisco.html' target='_blank'>思科等机构提供的多种数据源进行了研究,研究结论认为网络带宽问题的严重性还未得到完全重视。

GIIC团队的主管Michael Kleeman表示, 即使不考虑IBM研究者所预测的由M2M带动的网络数据流量爆发性增长,接下来4年内移动网络流量增长率也会达到1800%。GIIC负责的年度报告"How Much Information"详细调查与预测全球信息工作者每年处理的数据量。在2010年,网络数据流量已经达到了7.57 ZB (1ZB等同与1万亿GB)。

Kleeman表示,这并不意味着互联网的传输能力正在达到极限,但是至少说明如果无线网络通信流量继续按照目前的态势增长就将会引发严重的数据堵塞。目前基本的网络基础设施提供的传输能力还能应对数据爆发性的增长,但是无线网络的承载能力还达不到这个标准。

Kleeman在GIIC最近的一篇报告中写道"我们正面临无线网络承载能力与用户需求之间供需平衡脱节的时期,这种脱节的情况是由于当今用户在通信、教育与娱乐等领域大量需求的多媒体资源造成了移动网络中数据流量大大增加。我们现在极度需要以无线网络基础设施建设与新网络技术来追赶网络通信需求的高速增长。

图:2010年与2013年美国地区移动网络每月数据流量(单位1PB=1000万GB)

根据图中所示(数据来源于Bernstein Research),Kleeman 描述了美国移动网络中数据流量现状与增长预测。并且再此之上他还做个一个数学运算:假设移动电视服务普及,每位消费者平均每天观看5小时电视节目,则每年会有127万PB左右的数据流将因此产生。根据GIIC的评估,当然的无线网络运载能力达到极限也只能保证大概3小时20分钟的移动电视节目服务。

Kleeman还提出一个战略性的建议作为补充:"光纤技术是一项神奇的技术,依靠光纤我们每秒可以将400亿字节的信息传输到100英里以外,美妙的玻璃纤维利用激光产生的光学脉冲作为数据信号传输手段。想要把传输能力提高一倍?不需要再加一条光纤,只需要在原来的传送通道里增加另外一种颜色(或者说另外一个频率)的激光,则多种频谱的光束代表着多条数据通道。而如果觉得传输距离还不够,只需加装一个光强增幅装置就可以使光信号传过数千英里同时免除气候等因素的干扰。

当然,光纤可能足够胜任将来海量数据信息的传送工作,但还有一个小问题被忽略了:很难想象世界上所有产生M2M数据流的设备(不管是它们遵从的是GIIC的设定还是IBM的标准)尤其是RFID标签,要如何接入光纤?也许一些新的点子与技术应该能解决这个问题。目前通用的办法是以无线路由器实现短距离小范围的M2M设备入网联结,然后以光纤将无线路由器等通信结点连接在一起实现高速通信。Kleeman在文章中呼吁人们踊跃提供更多的新鲜创意来解决这个问题。

我们可以想象一下一个小型的"细胞形态"的物联局域网能发挥那些作用。比如,一个货架上商品都嵌入了微型电子标签百货商店是不需要多少安全守卫防止盗窃的,因为货架上的商品会通过电子标签向库存管理系统持续发送信号以确认其状态。至少,理论上要对这种商店行窃的话就携带信号干扰设备,并且在信号干扰设备开启后极短时间内(商品以一定时间间隔向库存赶里系统发送状态信号,连续数个状态信号全部丢失的话会触发系统报警机制)完成偷窃行为才能防止触动警报。

也许在公共电波频段已经没有足够的空间供所有设备实现完全无线的万物互联,但是现在就认为无线网络无法完全替代有线网络还为时过早,也许今后会有新的方法与技术实现无线网络的高负载能力。

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