간단하게하기 위해 일반적인 스마트 홈 설정을 참조로 사용하여 설명하지만 여기서는 실제로 응용 프로그램에 의해 수정되지 않습니다. 높은 수준의 토폴로지는 수천 킬로미터 또는 센서로 수 킬로미터를 다루거나 도시의 주차 공간을 추적하거나 사무실 건물의 조명 관리를 수행하는 농장 모니터링 응용 프로그램에도 동일하게 적합합니다.
설치의 복잡성이 증가하거나 특정 사용 사례 시나리오를 끌어들이는 장치 계층 구조에서 문제를 대략적으로 다룰 것입니다. 다음은 전체 네트워크를 다루는 일반화 된 다이어그램입니다.
노드 레벨
내 다이어그램에서 개별 노드는 로컬 물리적 오버라이드 스위치가있는 WiFi 연결 램프입니다. 이 노드에는 센서 및 제어 기능과 소량의 로컬 컴퓨팅 / 스토리지가 있습니다. 이상적으로 노드는 자율적으로 작동 할 수 있습니다. 노드는 로컬 스위치, LAN을 통해 직접 (WiFi / Bluetooth가있는 경우) 또는 로컬 허브 또는 클라우드에서 제어 할 수 있습니다. 노드는 종종 허브 나 클라우드와 지속적인 TCP 연결을 유지합니다.
한 위치에는 일반적으로 다양한 연결 옵션을 사용하여 기능이 다른 여러 노드가 포함됩니다. 스마트 홈은 실내 / 실외 온도, 활동 및 비디오 데이터를 수집 할 수 있습니다. 원격 센서는 인터넷에 다른 연결을 사용할 수 있습니다. 노드는 일반적으로 종종 낮은 클럭 주파수에서 마이크로 컨트롤러를 사용 합니다.
허브 수준 스마트 홈에는 여러 허브 (각 장치 공급 업체마다 하나씩), 집계 또는 계층이있을 수 있습니다. 허브는 라우터 또는 독립형으로 결합 될 수 있습니다. 허브는 네트워크에서 활성화 될 필요가 없습니다 (패킷 전달 이외). 그러나 허브는 로컬로 연결된 다른 노드 나 원격 서버에서 시작된 명령을 노드로 릴레이하는 역할을합니다. 허브는 데이터의 전달, 데이터 압축 또는 필터링을 구현할 수 있습니다. 실제로 허브는 촉진자 일뿐입니다. 오늘날 허브는 공용 DNS를 제공 할 수있는 네트워크의 첫 번째 부분이므로 네트워크 구조 정보를 전체 시스템에 게시 할 수 있습니다. 이 질문에 설명 된대로유선 / WiFi TCP-IP를 zigbee 또는 bluetooth-low-energy 와 같은 저전력 무선 프로토콜에 브리지하기 위해 허브가 종종 필요합니다 . 허브는 일반적으로 마이크로 프로세서를 중심으로 구축되며 노드보다 전력 소비가 적습니다.
로밍 터미널 스마트 폰이라고도합니다. 이들은 종종 사용자 상호 작용의 주요 지점입니다. 노드가 특정 장치와 직접 또는 매개 링크를 설정할 수 있으면 간단한 노드는 스마트 폰을 통해 전체 사용자 인터페이스를 제공 할 수 있습니다. 이를 달성하려면 근본적으로 신뢰 / 소유권 / 페어링을 설정하는 메커니즘이 필요합니다. 터미널은 자체 허브가 로컬 네트워크에 있는지 , 외부 서버를 통해 모든 통신 을 수행해야하는 경우 또는 '홈'허브로 직접 라우팅 할 수있는 IP 주소를 조회 할 수 있는지 여부를 설정할 수 있습니다. 후자의 시나리오에서는 일반적으로 라우터가 포트 전달을 위해 구성되어 있어야합니다.
클라우드 서비스클라우드 서비스가 스택에서 대부분의 작업을 수행하는 것이 일반적이지만, 이것이 항상 필요한 것은 아니며 모든 구현에 클라우드 기능이 필요한 것은 아닙니다. 외부 (공용 주소 지정) 서버가 제공 할 수있는 가장 유용한 기능은 오케스트레이션입니다. 네트워크의 모든 노드와 중간 요소는 일반적으로 직접 채널을 통해이 서버로 통신 할 수 있으며 서버는 한 장치에서 다른 장치로 메시지를 쉽게 전달할 수 있습니다. 서버는 데이터를 집계하고 시각화를 사용자에게 제공 할 수 있습니다. 사용자 구성에 따라 정보를 다른 사용자에게 전달할 수도 있습니다 (예 : 홍수 / 화재 / 침입 경고는 다른 네트워크 옵션을 사용하여 경고를 생성 할 수 있음). 클라우드는 다른 데이터 소스를 수용 할 수있는 좋은 위치에 있습니다.