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14.2 Constrained Device

WoT 裝置的硬體範圍很廣,小至 Sensors 類型的硬體,大到伺服器等級的硬體。從運算能力的角度來區分,WoT 裝置的硬體範圍(scale)如下:

  • 8-bit MCU 與 Wi-Fi Module
  • 32-bit MCU(Cortex-M)
  • Application Processors(Cortex-A)與 Network Processor(Atheros)
  • Server Farms

8-bit MCU、Wi-Fi Module 與 32-bit MCU 都是硬體資源(處理器頻率、記憶體與、電力與儲存裝置)較受限的環境,這樣的物聯網裝置稱為 Constrained Device。因為硬體資源有限,一些針對 Constrained Device 的技術,就陸續被發展出來。例如,CoAP 協定就是專為 Constrained Device 所定義的標準。

目前流通性(使用程度)較高的幾個 Constrained Device 技術如下:

  • CoAP
  • MQTT
  • 6LoWPAN
  • LWM2M

在技術的選用上,會以是否為 Constrained Device 做為依據。例如,使用 Raspberry Pi 實作溫度感測器時,可以使用 WebSocket 與 HTTP 來傳送數據到 IoT Cloud。使用 ARM mbed 實作溫度感測器時,會考慮以 CoAP 為主。

另外,因為 MCU 技術的進度,有些 MCU 裝置的硬體資源並非如此受限,例如 Arch Pro(LPC1768)開發板,這是一款 ARM mbed 的開發板。Arch Pro 所採用的 NXP LPC1768 MCU(Cortex-M3)晶片,運算能力可達 100MHz。因此,如果處理的 TCP 連線處理不多,在 Arch Pro 上使用 WebSocket 協定時,並不會造成太多的硬體負擔。

因為 Cortext-M 技術上的進步,或許應該再將 MCU 裝置區分為 Constrained Devices 與 Less Constrained Devices 二類。有些不是專供 Constrained Devices 使用的技術,也可以運用在 Constrained Devices 上。