硬科技:物联网、区块链与数位货币 长达4年的国际标准之争底定

硬科技:物联网、区块链与数位货币 长达4年的国际标准之争底定,第1张

各位在网路打滚多年的科科,或多或少,都可以亲身感受到「长江后浪推前浪,前浪死在沙滩上」的历史轮回。

每隔一段时间,就有排山倒海的业者、分析师和媒体,拼命炒作看似虚无飘渺,但绝对挂保证和商业投机紧紧挂勾的话题,别的不说,像本世纪初的网格运算、刀锋伺服器、云端运算、物联网、机械学习、雾运算、边缘运算、直到最近因众人疯狂炒作数位货币而火红的区块链等等想必各位绝不陌生的关键字,莫名其妙的占据了大量媒体版面之后,不知不觉中,就被更耸动的技术行销名词淹没,「还没开始就结束了」,仅在Google等搜寻引擎,遗留供后人凭吊的历史陈迹。

说穿了,万变不离其宗,近代资讯科学的发展轨迹,受限于单一运算容器终究有其极限,总脱离不了支撑巨量服务的分散式运算,诸多琳琅满目的技术行销名词,事后回顾,仅为瞎子摸象的一隅,被人类的痴愚贪念,蓄意包装后的加工化合物。

「物联网(IoT)」和「区块链(Blockchain)」就此在历史的舞台上站稳的脚跟,几乎无人敢否认,「万物互联」与「去中心化」将构成「NewInter」的基础,只是碍于诸多因素,这2种技术的应用等级,迟迟没有达到世人最初的期待。但当这两者合而为一,那就将开辟另一个崭新的应用领域,足以改变人类的生活与未来。

物联网喊了这么多年,大规模推广却看似原地踏步

物联网热潮并非短短几年的事情,然而始终未普遍见于你我身边。这因素很复杂,同时兼具「技术门槛」和「商业模式」的层面,让我们迟迟看不到科幻小说般描述的物联网世界。

技术门槛是什么?

物联网不外乎布署大量智慧化的终端装置,但这些终端收集到的资料,最终还要为人类服务,这就引发了人和设备之间的互信疑虑:人类要如何信赖设备,设备要如何取信人类,设备和设备之间如何彼此确认资料是正确、而且不会被窜改。

物联网的资料传递与交换,一出乱子,可是会搞出很多人命的,相信不会有人希望自己家中的物联网装置被骇客入侵乱搞而且「被自杀」,例如晚上睡觉窗户全关所有家电浴室瓦斯炉热水器都开到最大活活搞死你的荒谬场面。

为何需要商业模式?

接着,通过物联网取得数据之后,例如我家现在的温度是多少,农地里面的农作物现在生长状况如何,从资料采集、资料分发、资料转化为有意义的资讯,一路到多个主体之间分享资料,就涉及了「所有权」、「使用权」、「价值的分配」,衍生出一系列「信用」和「价值」的议题。

收集到一大堆资料是一回事,你要如何让这些资料产生相对应的价值,并有信用基础、商业模式和生态系统去推动其运行,那又是另一回事。难道这几年下来,做好放在那边却长期乏人问津的「IoT平台」还不够多吗?

当今数位货币的荒谬之处

很幸运地区块链就是踢开这2块挡在路上石头的最佳解答,确保资料的可信度与安全性,并赋予资料价值,将其转变为可计价的数位代币(Token),让物联网在实际应用过程中产出的巨大资料,成为此代币的信用基础,而不是仅浪费地球资源虚耗庞大的「挖矿」电力,而且除了数位货币之间的兑换,还没有可以交易的「商品」可买,完全违背了货币本质「降低交易成本」的初衷,这真是数位货币最大的荒谬。

很多技术宅往往对「商业」嗤之以鼻,抱持不屑一顾的轻蔑态度,但请动脑想想,今天像日本动漫画产业与同人商品如此风行全球,背后支撑其发展的,绝对不是关在家里的御宅族,而是推波助澜的「商业化」,天底下所有产业的兴盛,也同样有迹可循,要理解这么简单的道理,真的一点也不难。

区块链技术的4个发展阶段

现在谈到区块链,大多数人只会想到比特币和乙太币,但区块链并没那么简单,虽众说纷纭,大致上可定义为以下4个发展阶段。

区块链10:对北极熊不太友善的比特币。区块链20:乙太坊的智慧合约。区块链30:实现炼和炼之间的融合与互通,进而进行跨炼合约。区块链40:打造物联网区块链,数位资产来自实体世界的数据,区块链建立物联网底层的互信,填补资讯使用的信任机制。一方面建立物联网生态,另一方面建立商业模式和经济型态。创造可信任的物联网区块链生态体系。 成功的产品绝非只靠技术就能跃进

融合区块链之后,物联网的发展就从此一帆风顺?当然不是,世上任何推广成功的产品与应用,从来就不是单单仰赖「技术」即可功德圆满。

假使三十年前没有OSI七层模型,网际网路的演进,根本不可能如此迅速。缺乏「框架(Framework)」,也就是所谓的国际技术标准,大家都在「多样少量」,没有经济规模,再多的新创公司都会壮烈牺牲。毕竟物联网覆盖了整个世界的资讯交换需求,如果没有一个联盟或生态体系,大家都在单打独斗,无法集中资源,确实的落实应用,只会让深奥幽玄的技术,停滞于天马行空的想像。

少了框架,就像少了设计图的房子,空有砖块和水泥,你还是无法万丈高楼平地起的盖起一栋稳固的高楼。

国际间长达4年的规格之争

历经长达4年多的规格战争,2017年底由中国推动、德国与瑞典协助的ISO/IEC30141「IoT参考架构」(IoTReferenceArchitecture),通过了国际标准草案投票(DIS),也正式将中国的「六域模型(six-domainml)」国家标准GB/T33474-2016,拱上了物联网区块链的浪头。而六域模型就扮演着类似三十年前OSI七层架构的角色,对物联网未来的重要性不言可喻。

这种「国际标准」究竟如何成形,美国日本韩国如何拼命阻挡中国的提案,背后暗藏了多少大国私下角力与权力斗争的「国际战争」,很可怕,不要问。

那已经有相对应的实作?

2017年五月启动专案、十月通过中国国家工信部区块链技术测试的「SDChain(Six-DomainChain)」是ISO/IEC30141全球第一个实作,基金会设置于新加坡,其数位代币SDA(Six-DomainAsset)在2018年1月8日开放交易。

ISO/IEC30141定义的「六域模型」和SDChain打造的「六域炼」,前者是物联网与各行各业融合的方法论,后者提供更强固的去中心化公有炼底层,并建立实际的应用与社群。

至于SDChain项目发起人与ISO/IEC30141规格制定主编辑那「神奇的巧合」,请自行跪求Google大神,在此不便撰述。

物联网的共识演算法,真的非得要区块链不可吗?

这是一个高度争议性的话题,尤其当「无区块分散帐本」的IOTA受到众人关注后,区块链与DAG(DirectedAcyclicGraph,有向无环图)之间的优劣,一直不断的被众人关注并评论著。

从帐面上来看,相较于区块链,DAG不受制于区块体积与工作量证明(POW),免交易费,较能节省频宽与耗电,理论上有更强的规模延展性,但也有双重支付确认与缺乏传统意义上的「共识」等疑虑,而被取消的交易费,在实务领域也被视为提升区块炼安全性的重要环节,因此这些特性可能限制其应用范围。历史的教训已经证明,如果学术上已存在争论,那实际应用上问题只会更多,这些都有待时间证明。

此外,受到炒币歪风的不良影响,这年头的舆论已经被扭曲成「谁看起来比较炙手可热,谁的数位货币价格比较高,哪种技术就一定比较先进」,但重点是生态,而不是货币,应由应用场景决定共识算法,能不能「挖矿」就更不值一哂,这对人类一点贡献也没有。

物联网正处于迎接黎明前的黑暗

从物联网概念被提出,一路到区块链因比特币而爆红,区块链逐步展现了可解决物联网宿疾的潜力,直到国际标准问世,提供可遵循的总体架构框架,足以帮助各行各业真正厘清物联网是什么,就这样,足足耗费了近二十年的光阴。

看的更远,从三十年前的OSI模型,直到今天的六域模型,这三十年过程是「沟通自动化」转型到「执行自动化」的时代,人和物、物和物之间将会自动沟通,互通有无。我们可预期的「一万亿」联网设备,如何管理?如何改善生活?如何创造财富?这才是当代最大的挑战。

此时此刻踏入物联网产业,并有能力提供完美解答的企业,将有机会成为未来的科技巨头。各位科科也许将有幸躬逢其盛,亲眼见证到物联网改变你我的生活,以及新科技霸权的诞生,在踏出黑暗、准备迎接黎明的当下,值得拭目以待。

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问题描述:

我想学黑客技术,听说这个很重要,谁能给我解释一下,非常感谢!也可以提供免费的关于TCP/IP的书的网址。一定要免费的哦!

解析:

仔细看看这归咎好啦,不过别做损人利己的事哦,呵呵

TCP/IP(请参考我的参考资料网址)

1 前言
本文用于介绍TCP/IP协议的最基本内容,十分简单,也十分基本,如果希望了解详细的内容,请参阅其它资料,这只是给初学者用的。

2 TCP/IP介绍

TCP/IP通常指的是关于TCP和IP的任何东西,它是一个统称,它既可以包括其它协议,其它应用程序,还可以包括网络介质。

21 基本结构

为了理解这个技术,最好称理解下图:

这个结构存在于Inter中计算机之中,它决定了计算机在网络上的动作。

22 名词

数据块的名称会因为它处于不同的协议栈而不同。这里给出一个总结:在以太网时,它称为一个以太网帧,在IP上时,它称为IP包,如果数据在IP和UPD之间一般称为UDP数据报,而数据如果在IP和TCP之间,则称为TCP段(或消息),而数据在应用程序中时,则称为应用程序消息。这种定义不是绝对的,不同的文章会有不同的说法。

23 数据流

数据流从应用程序流向TCP或UDP,我们通常知道的FTP是应用TCP协议的,而SNMP协议却是使用UDP协议的。数据由不同协议模块流向同一个以太网适配器。由适配器将数据传送到网络介质上去。上面的过程在接收方反向发生。

以太帧传送到ARP或IP模块中,而以太帧中的数据决定此数据是由IP还是由ARP处理。如果是供IP处理的包,则由IP模块直接传送给TCP或UPD,具体传送给谁这由IP包头决定。而UDP包内的数据决定了应该由UPD协议上层的哪一个应用程序接收这个数据,这一点和TCP是一致的。数据在从应用程序下传到网络时,过程比较简单,各层把在数据上加入自己的包头信息,然后传送给下一层就行了。虽然Inter支持多种网络介质,但是一般我们都拿以太网范例。这里我们需要记住的是以太地址是唯一的,全球唯一的。计算机同时也拥有一个四个字节的IP地址,这个地址用于标记IP模块的地址,但对于Inter来说,IP地址不见得是唯一的。一台运行着的计算机通常知道自己的IP地址和以太地址。

24 两个网络接口

下图中一台计算机连接了两个以太网。

请注意:上图中的计算机拥有两个IP地址和以太地址。这时IP模块将对应于多个物理适配器。

多个IP模块对应多个物理适配器时,情况要复杂一些。

上图说明了IP转发的过程,专用于转发IP包的计算机我们称为IP路由器。从上图中我们可以看出,IP转发的时候根本不需要TCP和UDP,所以有些IP路由器的实现中根本没有TCP和UPD模块。

25 IP创建信号逻辑网络

数据在从应用程序向网络介质传送的过程中,被各种协议加上包头,而由网络介质向应用程序传送时,这些加入的包头被一个个取消,而IP层加入的信息构成了一个逻辑网络,这个逻辑网络是相对于多个物理网络而言的。多个物理网络相互连接,就是我们现在经常听到的Inter的由来。

26 物理网络独立性

IP将下层的网络结构对上层的应用程序隐藏起来,如果您发明了一种新的网络,您只需要实现一种驱动程序,让它能够和IP进行通信就可以使您的网络连接入Inter。

27 互连性

如果Inter上的两台计算机能够进行通信,我们称它们互连了。我们的计算机一般都具有互连性,因此我们购买的计算机一般都可以在网络上相互通信。

3 Ether

下面我们看看以太技术,一个以太帧包括源地址,目的地址,类型域和数据。一个以太地址6个字节,每个以太适配器都有唯一的以太地址,而地址"FF-FF-FF-FF-FF-FF"代表一个广播地址。以太网使用CSMA/CD技术,这个技术使设备共享一条传输介质,某一时刻只能一台设备传送数据,如果两台同时传送就会产生冲突,而解释这种冲突的办法就是两个设备停一会儿(一个随机的时间)再传送数据。

我们可以把以太技术想成许多人在一个黑屋子里说话,如果每次只有一个人说,那么对这个话感兴趣的人就会听到,记录下来,而不感兴趣的人就不管它就是了。如果两个人同时说,两个人就会听到自己在说话的时候还有另外一个人也在说,于是就停下来,过一会儿再说,这样来达到传送消息的目的。这里需要注意的是,屋子里的每个人有一个唯一的名字,这个名字就是以太地址,而如果某个人想对所有人说话,它就应用那个广播地址传送消息就可以了。

4 ARP

ARP是为了解决IP包发出后,目的以太地址如何确定的问题。ARP是用来将IP地址解释为以太地址的协议,这个协议只对由IP传出的数据有用。

41 ARP地址翻译表

这个翻译的过程中通过查询一张表进行的,每个机器的IP地址和以太网卡号就在这个表中,如果我想向一个IP地址发送消息,只需要查询一下这张表,知道目的以太地址是什么就可以了。下面就是一张这个的ARP表:

IP地址 以太地址

223121 08-00-39-00-2F-C3

223123 08-00-5A-21-A7-22

223124 08-00-10-99-AC-54

图1 ARP表

IP地址在机器内部是一个4字节数,而人类的表示是如上表中的表示方法,这种方法称为点为十进制。这种翻译表是必须的,因为IP地址的选择和以太地址的选择是独立进行的。以太地址是生产厂商根据分配给它的地址空间直接烧结在网卡上的。

42 经典的翻译过程

在通常网络 *** 作进行时,应用程序发送消息到TCP(或UDP),由TCP(或UDP)传送消息到IP模块,目的IP地址是已知的,在将这个包传送到以太适配器时一定要查找这个翻译表知道目的以太地址是什么。而这时ARP就管用了。

43 ARP请示/响应对

但是,ARP表如何从空变得那么充实呢?这是由ARP协议来完成填充工作的,它工作的基本过程是“需时再取”的原则。当ARP不能用于查询以太地址时,会发生下面两件事情:

1 ARP用以太广播地址发送一个以太包到网络上,所有的计算机都会接收到这个包;

2 将需要发送的IP包放入发送队列中;

发出的那个以太包就象一个问路的人一样,它带有如下信息:“如果您的IP地址和我想找的IP地址一样,请告诉我您的以太地址”,下面是一个ARP请示包的例子:

发送者IP地址 223121

发送者以太地址 08-00-39-00-2F-C3

目标IP地址 223122

目标以太地址 (空)

表2 ARP请示包例子

每台计算机的ARP模块检查自己的IP地址是不是和这个包内的IP地址一致,如果不一致,就什么也不干,如果一致,则返回一个响应,其中包括的信息指出了这个IP地址的以太地址。下面是一个响应包的例子:

发送者IP地址 223122

发送者以太地址 08-00-28-00-38-A9

目标IP地址 223121

目标以太地址 08-00-39-00-2F-C3

表3 ARP响应包例子

这个响应由原来发出请求的计算机接收,ARP就将相应的IP地址和以太地址加入ARP表中,这个过程不断地发生,这个表也就不断地加大了,更新过的ARP表如下图所示:

IP地址 以太地址

223121 08-00-39-00-2F-C3

223122 08-00-28-00-38-A9

223123 08-00-5A-21-A7-22

223124 08-00-10-99-AC-54

表4 更新后的ARP表

这个请求与响应的过程十分迅速,放入队列的IP包现在可以取出发送了,因为所需要的以太地址已经有了,可以发送了。如果没有目的主机,发出的请求就不会有回应,IP层抛弃需要发送的IP包,而上层协议也不清楚是网络断了,还是不存在目的主机,IP层不负责报告错误类型。

5 Inter协议

IP模块是Inter技术的核心,而它的路由技术是它成为核心的基础。了解路由需要也解互连是什么。

51 直接路由

下图是一个只有三台计算机的小网络,每台计算机有运行一个TCP/IP协议栈,每个计算机配有以太适配器,每个计算机都被指定一个独立的IP地址。

当A发送IP包到B时,IP包头包括A的IP地址(这是源地址)和A的以太地址(这是源以太地址);同时这个包也包括B的IP地址和以太地址作为目的地址。

地址 源 目的

IP头 A B

以太头 A B

表5 从A到B的IP包

在这种情况下,使用IP是多余的,因为它根本没有起到什么作用,用IP只能增加多余的处理时间,占用了多余的传输带宽。B接收到这个包后,IP层检查这个包内的目的地址是不是和自己的IP地址一致,如果一致则将数据返回给上层协议。这称为直接路由。

52 间接路由

下面这个示意图更接近Inter真实的情况。三个小的以太网,每个网络中有三台计算机,它们有唯一以太地址,IP地址,这三个网络通过一台路由器连接,这台路由器有一个IP地址和三个以太地址,因为它和三个网络连接,当然要三个了。这里一定要记住,IP地址只有一个。

计算机D是一台路由器,它的TCP/IP协议栈内可能根本没有TCP和UDP,而可能有多个ARP模块和多个以太驱动程序(因为有多个以太适配器,所以要多个驱动程序才可以)。网络管理员为每个子网(上图中有三个子网)指定一个网络号,是这个网络的名称,这个名称在上图是没有表示。

如果计算机A希望和计算机B通信,采用直接路由就可以了。这个过程上面已经说过了。在同一个子网内均采用直接路由。如果计算机D希望和计算机A通信,这也是直接路由,直接通信就行了,D和其它所有计算机的通信都是直接通信。但是如果计算机A希望和非本子网内的计算机通信就不能采用直接路由了,它发送的IP包必须发到计算机D,由计算机D向其它网络发送,这种通信就是非直接的。

路由对于IP协议上层的协议来说是透明的,它们根本不知道有什么路由存在。

请注意下面的图,源地址是计算机A的,目的IP地址是计算机E,而目的以太地址却是计算机D的,这是因为计算机A和计算机E不处于同一个子网内,不能直接通信,需要由计算机D进行转发,因此这包只能发往计算机。

地址 源 目的

IP头 A E

以太头 A D

表6 从计算机A到计算机E以太帧示意图

对于计算机D来说,它的以太帧地址如下:

地址 源 目的

IP头 A E

以太头 D E

表7 从计算机D到计算机E以太帧示意图

因为计算机D和计算机E可以直接通信。我们可以看到,在直接通信时,目的IP地址和以太地址都是接收者的,而在非直接通信时,目的IP地址是接收者的,而目的以太地址却是路由器的。上面的例子比较简单,真实的路由要比这个复杂得多,因为现实中的网络十分大,要许多路由器同时工作,这时的情况就比较复杂了。

53 IP路由规则

对于要发出的IP包,IP必须决定如何发送,是采用直接发送还是非直接发送,这是在路由表的帮助下完成的。对于传入的IP包,IP模块必须能够识别它是不是自己需要的包,如果是自己需要的,就把数据传送到上一层协议中,如果不需要则进行转发。在IP包达到目的地址后,它不再转发了。

54 IP地址

IP地址是由网络管理者为一台计算机指定的地址,IP地址的一部分作为网络号,另一部分作为网络中的主机号。具体内容请大家查询相关资料。IP地址是由NIC管理的,所有直接连接到Inter上的计算机如果需要IP地址,必须和NIC联系,则它指定;如果您需要建立自己的网络,那相应的网络号也需要从NIC取得。

55 名称

人们喜欢使用计算机的名称,而不喜欢使用数字来标记一台计算机,对于小型网络,计算机名和IP地址的对应表可以保存在每台计算机上,如果是一个大型网络,则需要一台专用的计算机来负责IP地址到计算机名的转换。下面就是一个IP地址和计算机名的对应表。

223121 alpha

223122 beta

223123 gamma

223124 delta

223132 epsilon

223142 iota

前一列是IP地址,后一列是计算机名。您可以为一个计算机名指定多个IP地址,那么通过哪一个IP地址都可以访问这台计算机。这个拥有多个IP地址的计算机在接收到包后,可以根据目的地址知道是不是发向自己的包,这个目的地址可以是自己的任何一个地址。名称也用于网络号,下面就是一个例子:

22312 development

22313 accounting

22314 factory

前一列是IP地址,后一列是网络名。我们可以这个表上面的表对比一下,看看各个计算机属于什么网络。

56 IP路由表

我们上面已经提到过路由表这个名词,下面我们就仔细看一下这张表。它通常是由下面几列构成的:IP网络号,直接/非直接标记,路由器IP地址和接口号。这张表一般由管理员负责维护,因为是他为你的计算机指定了IP地址。

57 直接路由

下面我们仔细看一下我们上面看过的直接路由的例子。

在计算机alpha内的路由表如下所示:

网络 直接/非直接标记 路由器 接口号

development 直接 (空) 1

表8 路由表范例

我们可能通过UNIX下的"stat -r"命令看到类似这样的结果。

58 实例

Alpha发送IP包到beta,alpha中的IP包的目的地址是beta的地址(223122)。IP取得网络号部分,查询路由表中的第一部分,看这个包应该包到什么地方,它发现这个网络和表中的第一个项目一致。而这个项目中的其它信息表示,目的计算机可以直接通信,于是直接进行ARP翻译(解析),通过接口1发送数据。

59 非直接路由

下面我们仔细看一下我们上面看过的非直接路由的例子。

计算机alpha内的路由表如下所示:

网络 直接/非直接标记 路由器 接口号

development 直接 (空) 1

accounting 非直接 devrouter 1

factory 非直接 devrouter 1

表10 Alpha内的路由表

510 实例

Alpha发送IP包到epsilon,IP包内的目的地址是epsilon的(223132)。IP分析目的地址的网络号部分,查询路由表中的第一列,发现第二个项目符合条件。此项目中的信息表示计算机可以由路由器devrouter达到,Alpha的IP模块进行ARP解析,将数据通过接口1传送到devrouter的IP地址上。这个包仍然包括着目的机IP地址223132。这个包到达development网络接口,传送到delta计算机的IP模块,delta计算机发现这个包不是给它的,于是决定转发。Delta的IP模块从目的地址中解析出网络号,查询路由表,Delta的路由表如下所示:

网络 直接/非直接标记 路由器 接口号

development 直接 (空) 1

factory 直接 (空) 3

accounting 直接 (空) 2

表11 Delta的路由表

第二条符合条件,于是IP模块接口3将数据发送到计算机epsilon,IP包到达epsilon时,epsilon的IP模块发现目的地址和自己的一致,于是将接收到的数据向上一层协议传送。

511 路由总结

在一个大型网络中,IP包在到达目的计算机前一般需要经过多个路由器,它前进的路线不是事先定好的,而是在各个路由器上一步步查询出来的,每个计算机只管一段,只保证把数据传送到下一站,至于下一站怎么办,它就不管了。

512 管理路由

在大型网络的每台机器上支持一张路由表可不是件容易事,路由器如果出了问题会对网络传输不能进行。我们也可以使用ICMP协议对网络进行监控。一台机器从一个地方移到另一个地方必须更改计算机的IP地址,如果要更新主机地址文件,这简单是不可能的,而DNS帮助解决这个问题。

6 用户数据报协议(UDP)

UDP是在IP上的两个重要协议之一,它为用户的网络应用程序提供服务,我们经常使用的NFS,SNMP就是使用UDP协议的。UDP协议不是面向连接的。这一点是和TCP协议不同的。UDP在IP包上加上了端口号和校验码两个参数。

61 端口

一台计算机上的客户程序如何达到服务器呢?应用程序和UDP的通信线路是通过UDP端口一样的,这些端口是数字的,以0开始,一个端口一般和一个服务对应。服务器和客户就在这个端口等待对方的请求(或应答)。UDP保留由应用程序定义的消息边界。它决不把两个消息连接起来,或把一个消息分成两部分。

62 校验码

如果接收到的IP包内有一个标记“UDP”,IP模块就把数据传送到UDP,UDP检查校验码,如果运算得出的结果为0,数据是正确的。UDP的校验码可以产生也可以不产生。传送来的UDP包如果超过了上层应用程序的处理能力,就会暂时保存起来,如果保存的数据已经超过一定限制,则把UDP丢弃。

7 传输控制协议(TCP)

TCP提供的服务不同于UDP,它们的最大区别在于TCP是面向连接的,TCP保证数据一定传送到接收者,而UDP可不保证。TCP用于一定要保证数据传输的场合,我们通常知道的FTP,TELNET是基于TCP协议的,而其它的一些TCP网络应用程序包括X-Window系统,rcp(远程复制)和R系列命令也是使用TCP的,TCP提供这样好的服务也是有代价的,它需要更多的CPU处理时间和网络带宽,TCP模块的复杂度也比UDP大得多。

与UDP相同的是,应用程序必须和TCP端口连接请求服务,接收和发送数据。在应用程序开始运行时,服务器和客户机上的TCP模块开始相互通信,这两个TCP包含了状态信息,维持一条虚链路,这条虚链路是全双工的。TCP可以任意打包数据,不必管什么边界。例如,应用程序可以在一个端口写5次,远方的应用程序可以读10次把数据读完,这和UDP不同,在UDP下,在一个端口写几次,远程应用程序就要读几次。

TCP支持滑动窗口协议,双方都进行流量控制,因此不会让缓冲区满。这也和UDP不同,在UDP的情况下,缓冲区可能因为应用程序的处理能力不足而变满。对于滑动窗口协议,它指定了一个窗口大小,这个大小指的是,在未接收到确认信息之前允许发送的数据数,在TCP中,窗口的大小是以字节为单位的。

8 网络应用程序

TCP和UDP提供不同的服务,不同的应用程序会选择不同的协议,这里请您注意,如果您选择使用UDP进行可靠传输,那只能在UDP上层来提供可靠性。下面我们举出几个常用的应用程序。

TELNET使用TCP提供远程登录。TELNET工作得非常好,它虽然古老,但是现在仍然在广泛使用,它经常用于在不同的 *** 作系统间进行互连。 FTP协议和TELNET岁数差不多大了,它也使用TCP服务,在FTP时,您好象登录到远程计算机上,但您能够使用的命令却不那么多,FTP提供用户在计算机间复制文件的服务。UNIX中的远程命令一般都以R开始,这些命令一般都通过网络进行,我们就称它们为R系列命令,这些命令通常在UNIX系统中使用,它对安全性考虑不多,但是非常好用。NFS由Sun公司开发,它使用UDP,它用于在不同的计算机上加载UNIX文件系统,在这一点上它做得非常好。NFS为网络加重了负担,在慢速连接的网络上工作得不好,但它的功能可却是不错。随着网络规模不断扩大,原来的网络管理协议ICMP已经不能提供满意的服务了,于是在这一要求下提出了SNMP协议,它检测网络中各种设备的情况,根据这种情况对网络进行监控。X Window系统使用X Window协议,X Window协议也使用TCP服务

技术对比

1、工作频段与服务质量

对于工作频段而言,在远距离通讯中,对于LoRa来说,处于非授权频段进行工作,与其他行业的无线通讯网络相比较,在LoRa技术中融入了线性调频技术,充分确保了工作频段的低功耗性,在很大程度上,增加了通讯距离 。对于NB-IoT技术,主要是建立在蜂窝技术的基础之上,采用了1GHz之下的授权频段。

与NB-IoT相比,LoRa技术的抗干扰能力较强,且可实现多信道数据的并行处理,但无法提供与NB-IoT相同的服务质量,若想取得更高的服务质量,需要投入更多的资源。在NB-IoT技术之中,通过授权频段及同步协议,可为服务质量打下基础,而对于LoRa技术,其应用的场景不能对该技术有很高的服务质量要求。通过比较,NB-IoT更加可靠,可以为用户提供高质量服务,用户体验更佳,大部分运营商也更加青睐于NB-IoT。

2、网络覆盖范围与成本

在网络覆盖范围方面,NB-IoT覆盖面更大。在郊区,利用LoRa技术,传输距离只能达到15千米,而利用NB-IoT技术,传输距离可达35千米,超过前者的两倍。不过,在部署方面,LoRa要优于NB-IoT。对NB-IoT进行部署的时候,信号强度取决于4G/ITE的情况,比如NB-IoT无法部署在4G未覆盖的农村地区。在成本方面,虽然NB-IoT的服务质量比较好,但在频段授权方面,会花费很多的资金,在每个基站中,最少的投资资金也需要15000美金;对于LoRa技术,其服务质量不高,只能够适用于要求比较少的场景中,在部署成本方面,比NB-IoT会少很多。

3、电池寿命与频段利用率

对于IoTaWAN协议,能够按照实际的应用场景,对节点的通讯频率进行合理调整,有效降低了运行能耗,不管是蜂值电流,还是休眠电流均比较小,有效延长了电池的使用寿命。

市场定位

1、LoRa技术

在LoRa技术中,其协议具有一定的独特性,能够根据客户的需求,及时做出相应的改变,在网络部署方面, 花费的成本也相对较低。一般来说,LoRa技术可以应用在具有特殊要求的网站中,比如说:企业以及政府机构等。LoRa技术具有较强的灵活性,也比较经济实惠。不仅如此,LoRa可以满足定位跟踪额的需求,功耗比较低,其连接量比较大。

在我国的各个城市中,具有诸多的高速公路,各个国道和省道 也正在不断的发展中,在这样的背景下,出现了智慧道路。在LoRa技术的基础上,提出了智慧道路的想法,利用LoRa信号覆盖,能够有效处理道 路中诸多的突发情况,缓解了交通拥堵现象。

(1)应急终端

在道路中,一旦出现车祸,又或者车辆出现问题的情况下,在路灯杆中,经过应急终端的安装,可以向道路管理云平台发送相应的求助请求信息。在道路管理云平台中,经过接收相应的请求之后,得䀐GIS,可以准确掌握事发地点,进而安排适合的人员,准确 到达事发地点,有效处理交通事故。

(2)手机APP用户端

在APP客户端中,用户能够接收道路管理云平台所发送的交通情况信息,在道路管理云平台中,可以向自己 车辆发送其所在路段的交通信息,在智慧道路中,提供的信息比较准确。

(3)道路管理云平台

对于道路云平台,主要的功能包括两方面,第一,接收应急终端的求助请求;第二,在APP客户端中,为客户及时反馈路况。

2、NB-IoT技术

NB-IoT是基于蜂窝技术建立的,其服务质量比较高,受到诸多运营商的认可。由于国际标准的指定,在加上监管政策的实施,运营商对NB-IoT技术进行了大力推广,在网络部署中,NB-IoT技术得到了广泛应用,在公网以及运营商级的相网络中,NB-IoT技术具有明显的优势。如今,在市场中,经过NB-IoT技术的应用,可以满足低传递速率的场景,还能满足时间延长较少的场景,具体的应用实例如下。

以NB-IoT为基础,这样的智慧消防栓能够有效弥补传统消防栓的不足,尤其是消防栓偷水、漏水、倾斜撞倒、故障检测等方面的问题。对于NB-IoT技术,应用在智慧消防栓的时候,主要优势为以下几个方面。

(1)状态监测 监测城市各街道消火栓状态,以及电源、水压是否正常、完好;消火栓开水监测及开水持续时间监测;消火栓完好监测(倾斜、撞倒);

(2)异常实时报警 出现突发情况,系统自动发出报警信息,通知相关人员对有安全隐的地点采取紧急措施,避免出现意外;

(3)偷水漏水监测 硬件方案内置感应传感器,可感应消火栓转轴的拧动,从而获取消火栓的阀位开关度,监测偷水漏水。

(4)人员识别 通过在嵌入式主板集成RFID识别器,并为每个维护管理人员配备相应的IC卡,可精确判断消防栓的开闭是否属于正常维护,实现智能化管理。

(5)地图精确定位 系统架构GIS地理信息系统平台,将消防辖区内消防栓数据定位在地图上,直观显示每个消防栓地理位置以及状态。

3、LoRa与NB-IoT的共同发展

经过大量的分析可知,LoRa与NB-IoT有着自己的技术特点,其市场特性也是不同的,在这两者中,技术都不是完整的,根据目前物联网发展的情况可知,LoRa与NB-IoT的共同发展是未来的发展方向,经过这两项技术的联合应用,可以优势互补,进而建立更加健全的物联网网络层,扩大物联网的立体格局。

综上所述,在物联网市场中,经过LoRa、NB-IoT技术的应用,开创了物联网的新格局,促进了各个行业的发展。对于LoRa技术,可以有效应用在网络部署中,而NB-IoT技术的服务质量比较高,在公用网络值得推广使用。

人类社会经历了农业革命、工业革命,正在经历信息革命。互联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术与经济社会各领域的全面深度集成,正在催生以线上线下一体、信息与物理融合为特征的新产品新模式新业态,推动全球产业数字化、网络化、智能化变革,为世界经济打造新动能、开辟新道路、拓展新边界。国际金融危机发生以来,发达国家高度重视虚拟经济和实体经济的协调发展,纷纷实施“再工业化”战略,重塑制造业竞争新优势。一些发展中国家也在加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,日益成为新工业革命的关键支撑,对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。
一、发展工业互联网是各国面向未来的共同选择
近年来,世界经济陷入低迷,全球增长动能不足,传统增长引擎对经济的拉动作用减弱,但新的经济增长点尚未形成。要打造富有活力的新增长模式,挖掘各国和世界经济增长新动力,必须变革传统的增长方式,在创新中寻找出路。工业互联网一头连着制造,一头连着网络,既通过技术创新促进了生产力的发展,又通过模式创新丰富和重塑了生产关系,成为各国争相投入、不容有失的共同选择。
一是工业互联网是新工业革命的关键基础设施。工业互联网本质上是基于云平台的制造业数字化、网络化、智能化基础设施,为企业提供了跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的全面互联互通平台,使企业可以在全局层面对设计、生产、管理、服务等制造活动进行优化,为企业的技术创新和组织管理变革提供了基本依托。同时,企业通过工业互联网平台,获得了在更大范围内打破物理和组织边界的能力,便于打通企业内部、供应链上下游、供应链之间的数据孤岛,实现资源有效协同,形成无边界组织,实现价值创造从传统价值链向价值网络拓展。
二是工业互联网成为制造业转型升级的现实路径。工业互联网是新一代信息技术与现代工业技术深度融合的产物,是一套涵盖数字化、网络化、智能化等通用目的技术的综合技术体系。工业互联网的本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系,实现工业经济全要素、全产业链、全价值链的资源优化配置,提高全要素生产率,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。一方面,工业互联网可挖掘传统制造业发展潜力,通过引入新技术、新管理、新模式,为制造业插上互联网的翅膀、注入信息化的基因,加快传统制造业转型升级步伐。另一方面,工业互联网加速先进制造业发展步伐,催生了智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化衍生、数字化管理等新型制造模式,推动制造业开启智能化进程。
三是工业互联网有助于各国获得竞争新优势。基于平台的赢者通吃竞争模式正在加速从消费领域向制造领域演进,谁能在工业互联网的竞争中占得先机,谁就能够把握住未来的主动权,重构制造业研发模式、生产方式和组织形态,以工业互联网为核心的生态之争正成为主要国家竞争的新焦点。美国工业互联网联盟、德国工业40平台组建的主要目的在于,通过整合产学研用各方资源突破核心技术、开展测试验证、制定行业标准和推广解决方案,打造制造业新生态,不断强化制造业竞争优势和垄断地位。
在全球新一轮科技革命和产业变革中,信息技术与各行业各领域的融合发展具有广阔前景和无限潜力,已成为不可阻挡的时代潮流。除了德国的“工业40”、美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“机器人新战略”等国家级战略外,英国、法国、韩国、印度、俄罗斯等众多国家也推出了一系列战略,虽然名称各异、侧重点不同,但是推动新一代信息技术和制造业的深度融合,大力加快制造业的数字化、网络化、平台化、智能化转型则是这些战略的共同核心,各国都期望通过技术革命减少对人的依赖,更好发挥人的价值,实现各自国家向高质量、高效率、绿色高端方向发展。
二、各国发展工业互联网的主要历程和做法
在上一轮全球化发展热潮中,美、德、日为首的发达国家纷纷实施“去工业化”战略,将价值链中附加值较低的加工、组装等环节转移到低成本国家和地区,在本国主要聚焦研发、关键零部件生产及品牌营销等高附加值环节,通过全球资源的整合分工实现最大收益。但随着全球竞争和分工的形势变化,尤其是国际金融危机的发生,使发达国家重新意识到制造业的重要性,急需在新兴国家不断成长和数字化转型需求高涨的情况下寻找新出路,建立新优势。这种战略转向需求与各国的产业实际相结合,形成了各具特色的不同发展路径。
(一)美国工业互联网发展持续领跑全球
自2014年美国GE、IBM、Cisco等龙头企业主导的工业互联网联盟(IIC)成立以来,美国政府及联盟组织成员动向一度成为全球工业互联网发展的风向标。在推进策略上美国更加注重以创新为驱动,发挥互联网、信息通信、软件等优势,利用信息技术“自上而下”重塑制造业。
一是政府大力实施再工业化战略。2008年国际金融危机之后,美国意识到“去工业化”所带来的“产业空心化”问题,将重振制造业作为长远发展的重要战略,密集而持续地出台了一系列政策措施。美国政府组织实施了“先进制造业伙伴计划”,构建“国家制造业创新网络”,重点突破信息物理系统、先进传感与控制、大数据分析、可信网络、高性能计算、信息安全等工业互联网关键技术,为工业互联网的发展和应用提供有力支撑。通过这些措施,意在通过生产关系、生产方式以及技术革新,使工业重新焕发强大生命力和竞争力,并通过新一轮技术革命的成果引领和改造其他产业,推动产业优化升级,加速第四次工业革命进程。
二是领军企业引领美国工业互联网发展。GE作为美国传统制造业的巨头,率先意识到数字化转型的重要性,于2013年推出Predix工业互联网平台,大力推动工业互联网发展。随后GE投入大量资源以Predix为核心成立新的业务部门GE Digital,将其作为GE战略的关键部分。GE还与微软、思科、IBM等巨头建立合作关系,共同推动工业互联网发展,强化平台服务能力。2018年12月GE正式宣布将向私募基金公司银湖出售部分GE Digital业务,并将投入12亿美元成立新的工业互联网公司,独立运营Predix平台及相关数字化业务,在工业互联网发展道路上进行新一轮的尝试。此外,美国参数技术公司(PTC)凭借ThingWorx平台被多家研究公司评为2018年全球工业互联网市场技术领导者,已成为全球应用最为广泛的工业互联网平台企业。
三是优秀初创企业获得资本青睐。2014年成立的Uptake公司在短短4年间获取超过25亿美元融资,市场估值高达23亿美元。提供边缘智能软件的FogHorn公司目前累计融资4750万美元,仅2017年B轮融资就获取3000万美元。独角兽企业C3IoT基于工业互联网平台开发了一系列工业APP,目前接入设备数已超过7000万,四轮累计融资11亿美元,估值达14亿美元。
四是积极打造工业互联网发展生态。2014年3月,GE、AT&T、Cisco、IBM、Intel等5家企业联合成立工业互联网联盟(IIC),推动工业互联网技术标准化和试点应用,打造工业互联网生态体系。2015年IIC发布工业互联网参考架构,系统性界定工业互联网架构体系。2016年3月,工业互联网联盟和“工业40”平台代表在瑞士苏黎世探讨分别推出的工业40参考架构模型和工业互联网参考架构的潜在一致性。截至目前,美国工业互联网联盟已有来自全球33个国家的260余家成员单位,致力于开展测试验证、标准制定、国际合作等工业互联网生态建设。
(二)德国工业互联网建设步伐不断加快
德国制造业装备领先全球,为应对新一轮科技和产业革命带来的挑战,德国更加注重发挥自身在制造装备、自动化系统、工艺流程等方面优势,利用互联网等信息技术“自下而上”改造制造业,提出工业40战略,其本质也是通过连接打通生产机器构成的“真实”世界和互联网构成的“虚拟”世界,基于工业互联网重塑新型生产制造服务体系,提高资源配置效率。
一是政府出台一系列战略部署。在德国国家工程院、弗劳恩霍夫协会等研究机构的推动下,德国政府将工业40上升为国家战略,试图通过信息网络与工业生产系统的充分融合,打造数字工厂,实现价值链上企业间的横向集成,网络化制造系统的纵向集成以及端对端的工程数字化集成,强调机器与互联网的相互连接以改变当前的工业生产与服务模式。2019年德国进一步提出“国家工业战略2030”发展战略,并将中美两国在“平台经济互联网公司全球独揽”作为德国工业发展的挑战之一,意在通过加大政府政策的附加力量,巩固新形成的相对优势。从德国系列战略部署来看,其目的是进一步打造工业生产全要素、全价值链、全产业链全面连接的生产制造服务体系。
二是领先企业积极推动工业互联网布局。西门子数字化业务年收入高达140亿欧元,在其刚刚发布的《愿景2020+》战略中将“数字化工业”作为未来三大运营方向之一,并启动“火箭俱乐部”全球初创企业计划,推出MindSphere平台30版本,联合库卡、Festo、艾森曼集团等18家合作伙伴公司共同创建“MindSphereWorld”,打造围绕MindSphere平台的生态系统,并扩展其全球影响力。西门子近期还收购了低代码技术公司Mendix,大幅降低应用开发门槛,将会使基于平台的工业APP开发效率大幅提升。SAP将在HANA平台基础上构建涵盖边缘计算、大数据处理与应用开发功能的Leonardo平台。
(三)其他国家和地区紧跟推出发展战略
其他国家和地区结合本国制造业发展现状及优势,也纷纷出台工业互联网发展战略。
一是各国打造本土工业互联网体系。英国出台制造2050,法国制定“新工业法国”战略,紧跟全球工业互联网发展动向,加大对本国工业互联网技术突破、产业布局、金融服务的支持力度。日本提出了“互联工业”战略,试图将人、设备、系统、技术等相互连接起来,以创造新的附加值和解决相关的社会问题。韩国将机器人、人工智能、自动驾驶和3D打印确立为智能制造产业发展的主攻方向。
二是国际合作与交流日趋紧密。2019年初工业互联网联盟与澳大利亚物联网联盟(IoTAA)达成协议,共同协调工业互联网发展,帮助改善数字经济。2018年,印度尼西亚与新加坡实施第四次工业革命缔结合作,支持印尼工业40振兴食品和饮料、纺织品和服装、汽车、化工产品等五个领域。此外,印度的印孚瑟斯、塔塔等几大软件企业与美、德、日等多国制造企业广泛合作,深度参与工业互联网联盟等国际组织。
纵观全球各主要国家的工业互联网实践,基本形成了一条“政府引导、市场主导、企业主体、联盟支撑”的发展道路,在技术攻关、产业布局、资本服务等方面,加大产学研用合作力度,形成合力共同推动工业互联网创新发展。
三、对我国工业互联网发展启示
建设发展工业互联网是顺应新工业革命演进的历史趋势,是大势所趋。但新生事物的推进没有坦途,世界各国在工业互联网发展的推进过程中,进行了有益的探索,也暴露出一定的问题。对我国而言,要充分把握当前工业互联网建设的重要机遇期,充分吸收国外发展的经验教训,结合我国自身制造业基础和产业结构,打造中国工业互联网平台体系。

itc万物链未来市场潜力巨大。万物链解决了物联网长期存在的中心化设计,数据被存储在被中心化机构的中心服务器,区块链技术与物联网行业的结合,提供了区块链技术的去中心化思想和技术。但在其他物联网领域还存在着很多问题,万物链提出了自己的解决方案。
区块链从一项技术,到变成一个红极一时的关键词,从精英到大妈,从大佬到草根,似乎所有人都可以从区块链中收获财富,实现抱负。 从 coinmarketcap 数据来看,区块链虚拟货币行业的市值从 2017 年初 100 亿美金到 2018 年 1 月飙升到 8000 亿美金,最近回落到 3000 亿美金。
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