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物联网简介

    随着时间的推移,物联网设备以独特的、有时是专有的实现方式开发。这会在尝试将不同设备联网时造成困难。它还可能导致供应商锁定,即由于与市场上的其他产品不兼容,用户被绑定到某个公司的产品。提出物联网是为了解决物联网的标准化问题并解决其中的一些问题。
物联网
    什么是物联网?
 
    物联网的概念于2007年左右由研究人员首次提出。此后,它被Mozilla、西门子和万维网联盟(W3C)等组织采用和推广。这些组织已经建立了利益集团来定义应该管理物联网的标准。这包括Web事物模型,它代表了一种在虚拟或物理设备(称为事物)上提供信息的标准化方式。
 
    除了WebThingModel,参与开发WebofThings的团队还引入了其他几个标准。其中包括WoT架构、WoT事物描述、WoT脚本API和WoT绑定模板。这些中的每一个都构成了物联网设计的核心组件。
 
    物联网与WoT
 
    虽然物联网和物联网本质上都具有通过互联网连接智能设备的相同目的,但它们之间存在一些关键差异。这些差异由每个服务的目的及其涉及的实现定义。
 
    IoT和WoT之间的主要区别在于它们在设备之间建立互连的层。在这种情况下,物联网仅解决设备之间的网络层。也就是说,每个设备都有一个传输介质来进行通信。以高速公路为例,物联网代表汽车从一个地方行驶到另一个地方的道路。它纯粹是信息从点到点传播的传输媒介。它不关心数据如何通过它传输或它到达目的地时打算做什么。因此,物联网本身无法帮助将信息引导至目的地或在不同数据源之间进行协调。这就是物联网的局限性开始显现的地方。
 
    与IoT的网络层解决方案相比,WoT可以被认为是应用层。它在概念和功能上都位于物联网之上。WoT不是物联网的替代品或竞争对手;相反,它试图增强物联网。它通过定义用于表示Internet上的设备的标准定义和模型来实现这一点。在高速公路类比中,WoT代表路标、交通灯和制定道路规则的工程路线。它的存在是为了为数据在点之间传输建立明确的路径,并确保它与其源和目的地兼容。
 
    从技术角度来看,WoT使设备能够使用主流技术和标准(例如HTML5.0和Javascript)通过网络进行连接。WoT范式促进了RESTfulAPI设计,这是一种用于应用程序开发的通用Internet标准。
 
    总而言之,WoT将物联网从一个纯粹的概念发展为一种用于智能设备交互的完全开发的架构方法。它用于定义支持物联网的设备的标准,以便更好地进行通信。
 
    WoT架构
 
    万维网由许多不同的不断发展的体系结构标准组成。在物联网架构的网络已经被许多企业所贡献,但它是由W3C,建立集团建立Web标准牵头。W3C的WoT标准化基于几个构建块。它们是事物描述、绑定模板、脚本API以及安全和隐私指南。
 
    WoT事物描述是IoT设备(“事物”)适合WoT的基础。事物描述定义了事物应提供的元数据和接口。该定义产生了一种元数据格式,该格式保证是符合标准的机器可读的。
 
    协议绑定是指物联网设备进行通信的协议。因此,W3C试图建立标准接口以与这些具有绑定模板的协议进行交互。这些绑定模板允许对独特的事物描述进行建模,并与不同的已建立的通信协议进行交互。
 
    WoTScriptingAPI提供了一种通用的编程语言,用于在IoT上实现事物连接。该API采用JSONAPI的形式。设备不需要使用脚本API即可成为WoT的一部分,但可以方便地简化跨平台的应用程序可移植性。
 
    最后,安全和隐私指南可能是WoT最重要的方面。就像互联网本身没有为应用程序定义任何特定的安全指南一样,物联网也没有。在网络攻击和个人电子安全受到威胁的技术世界中,确保数据安全比以往任何时候都更加重要。当物理设备连接到Internet时,情况尤其如此。这些设备可以直接连接到家庭、办公室,甚至医疗应用。这就是为什么W3C为开发人员制定了安全和隐私指南,以在联网设备中实施标准安全实践。
 
    虽然WoT架构非常详细,但它建立在这些基本概念之上。这四个组件构成了WoT的基本布局。
 
    WoT用例和应用
 
    随着物联网的普遍采用,人们可能想知道在现实世界中这个较新的应用层是否有任何实际原因。事实上,WoT标准在商业、住宅和工业能力中有许多用例。
 
    许多人会通过智能家居技术与WoT进行交互。智能家居本质上依赖于许多不同的设备直接或通过云进行通信。房主需要能够接触到恒温器、门、安全摄像头,甚至烟雾探测器。WoT确保这些设备在协同工作时都说“同一种语言”。
 
    在商业应用中,许多确切的需求仍然适用。支持WoT的生产设施,智能工厂可以利用连接到互联网的机器。这允许自动化生产能力和该生产的远程监控。这种监控还可以确保工厂条件的安全,就像安全摄像头和烟雾探测器一样,可以帮助确保家人在家中的安全。
 
    标准化的互联物联网的可能性是无穷无尽的。农业、物流、建筑、交通和市政都可以从智能设备技术的进步中受益。这些行业经常重叠,因此它们的设备与其他业务的互连对于供应链的顺利运行至关重要。WoT确保设备不仅可以在一个用例内进行通信,而且还可以跨用例无缝通信。
 
    WoT挑战
 
    虽然WoT试图解决许多IoT问题,但它确实带来了挑战。没有任何技术是完美的,当然,某些收益需要权衡。WoT也不例外。
 
    WoT的主要问题是安全和隐私。如上所述,将任何东西放到Internet上都有可能因Web应用程序漏洞而丢失。当与现实世界有直接的物理联系时,这种风险会更加严重。W3C的安全和隐私指南概述了减轻这些风险的最佳实践。但是,这些指南是公开的,这使得黑客有可能从中找到漏洞。此外,当许多设备遵循相同的标准时,该标准中的任何弱点都会使每台设备都面临相同的漏洞。
 
    除了安全性之外,WoT设备还可能面临能源效率低下的问题。完全连接到WoT的家庭或企业将需要许多设备24/7全天候供电。这种全天候运行是必不可少的,这样设备就可以在需要时随时激活。当然,这可以通过识别设备需要处于活动状态的高峰时间来缓解。但是对于某些用例,例如安全和安全系统。
 
    对持续可用性的需求也是失败的潜在载体。拒绝服务(DoS)攻击会使设备无法运行,即使它们一直处于开机状态。在DoS攻击中,黑客不断向设备发送信号以占用其资源,从而无法处理合法请求。只要攻击者有资源继续发送请求,攻击就可以将有效用户锁定在他们自己的设备之外,甚至使设备崩溃。
 
    关于WoT的好消息是,作为一个开放标准,它总是由专注于这些领域的最活跃的技术贡献者进行创新。因此,随着标准的改进,安全问题和缺陷可以随着时间的推移而得到解决。即使在今天,由于为建立WoT的安全准则而付出的辛勤工作,这些风险中的许多只是次要的。
 
    WoT的未来
 
    物联网是人们对连接到互联网的设备类型的看法的革命性转变。不再假设只有计算机可以通过网络进行通信。现在,借助互联网,所有类型的设备、器具和工具都可以通过编程提高其可用性。这种普遍的范式转变随着物联网的发展而进一步发展。
 
    随着智能设备不断增长的功能导致越来越多的采用,设备之间标准化通信的需求也在增长。这种增长没有放缓的迹象,因为每天都有越来越多的设备上网。这就是WoT介入以帮助引导智能设备不断变化的格局以融合通用协议以实现互连的地方。这种标准化将帮助WoT发展成为Web技术中更常见的趋势之一。
 
    随着设备开发人员采用WoT架构,这些设备的功能将会增加。设备将不再被其供应商锁定,从而推动生产商之间的竞争和创新。仅此一项就将使智能家居、企业、工厂和城市的趋势以高效且负担得起的速度继续发展。

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