Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Интернет 0 - это низкоскоростной физический уровень, предназначенный для маршрутизации «IP через что угодно». Она была разработана в MIT «s Центра битов и атомов по Neil Гершенфельд , Раффи Крикориан и Дэнни Коэн . 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, чтобы совместно использовать сбор данных и приведение в действие. Выключатель света может включить лампочку, отправив ему пакет, они могут быть связаны вместе пользователем.

История [ править ]

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

Протокол довольно хорошо работает в самых разных средах. Широкая применимость и множественность средств массовой информации этого протокола заинтересовали теоретиков сети. 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 передатчика и приемника. 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 можно использовать для создания Интернета вещей .

В настоящее время наибольшее развертывание Интернета 0 произошло на архитектурной выставке Венецианской биеннале в 2008 году группой, возглавляемой Институтом передовой архитектуры Каталонии под руководством архитектора Висенте Гуалларта .

Теория [ править ]

Идея Internet 0 состоит в том, чтобы обеспечить физический уровень общего назначения, который хорошо работает во многих средах. По сути, он очень похож на азбуку Морзе : уровень 1 общего назначения для Интернета. Логически 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 (IR), ультразвуковом, оптическом, проводке питания постоянного и переменного тока и даже с физическими изображениями, такими как напечатанные штрих-коды и гравировка на ключе.

Одно из главных преимуществ этого подхода - то, что маршрутизаторы становятся очень простыми. Они всего лишь сенсор, формирователь импульсов и передатчик.

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

Требования [ править ]

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 является важной частью дизайна, потому что большая часть ценности сетевого устройства обеспечивается простым и широким доступом к нему. Более высокие уровни сети Интернет 0 обычно представляют собой протокол последовательной линии Интернет (SLIP), Интернет-протокол (IP), а выше - обычно протокол дейтаграмм пользователя (UDP) или, реже, протокол управления передачей (TCP).

Уровни протокола выбраны так, чтобы код был минимальным, чтобы снизить расходы на компьютер. Интернет 0 был 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 брандмауэр в Интернет .

Устройства могут напрямую общаться друг с другом, 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 [ править ]

Интернет 0 похож на последовательный порт, работающий на скорости 9600 бод, за исключением того, что он отправляет данные с помощью импульсно-позиционной модуляции и принимает до 30% временных отклонений. Среда широковещательная и полудуплексная. Программное обеспечение на принимающих устройствах проверяет IP-адрес каждого пакета, отклоняя нежелательные пакеты.

Нулевой бит - это импульс длительностью в одну микросекунду в центре первой половины битового времени, а единица - это импульс во второй половине битового времени. Данные отправляются в виде 8-битных байтов. Байту предшествует битовое время, которое имеет два импульса (как с 1, так и с нулевым разом), 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 постоянного тока и одним цифровым выводом небольшого микроконтроллера, который на короткое время включает, а затем выключает мощный транзистор. Импульсы обычно генерируются программным обеспечением, переключающим цифровой вывод ввода / вывода на микроконтроллере. Они принимаются через другой конденсатор, микроконтроллером с выводом, настроенным как прерывание, или как вентиль аппаратного таймера.

Коммерческие трудности [ править ]

Хотя Интернет 0 работает во многих средах, для любой данной среды передачи обычно существуют конкурирующие, уже существующие физические уровни, которые более надежны, имеют более высокую скорость или меньшее энергопотребление, такие как Homeplug или G.hn для сетей по линиям электропередачи или LIN для транспортных средств. . Хотя они обычно не такие гибкие и редко такие недорогие, они менее удивительны.

На начальном 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 [ править ]

  • Нил Гершенфельд
  • Дэнни Коэн
  • Интернет вещей

Ссылки [ править ]

  • Гершенфельд, Нил; Крикориан, Раффи; Коэн, Дэнни (октябрь 2004 г.), Интернет вещей , Scientific American
  • Коэн, Д.; Гершенфельд, Н .: «Интернет-0: межсетевое взаимодействие между устройствами», IEEE Circuits and Devices Magazine , сентябрь / октябрь 2006 г., том: 22, выпуск: 5, стр. 48–55

Внешние ссылки [ править ]

  • Интернет 0 в Центре битов и атомов Массачусетского технологического института
  • Программирование битов и атомов Google TechTalk, Нил Гершенфельд, 27 октября 2008 г.
  • Интернет 0: Межсетевое взаимодействие между устройствами
  • Интернет 0 информация
  • Hyperhabitat: Reprogramming the World - Архитектурная выставка на Венецианской биеннале
  • Boing Boing - "Интернет 0 - IP в конечный узел"