網絡是IoT裝置非常關鍵的部分,本文和大家一起探讨IoT網絡的幾個重要特征，及AliOS Things嘗試提供的一些解決方案。
今天是一個多樣化的時代，不管什麼技術都有多種标準存在，明争暗鬥，每個人都有自己的小算盤，想要形成一個大一統的标準非常困難。從這個角度來說，IP網絡的存在是個奇迹。IP網絡真正做到了無種族，無國界，即插即用。IP網絡可以為萬物互聯提供一個很好的基礎。這種趨勢也越來越明顯，Zigbee推出了Zigbee IP，而谷歌也推出了同樣基于802.15.4的Thread，Silicon Labs，TI等Zigbee核心廠商也紛紛支援（谷歌收購的Nest所使用的Thread是Silicon Labs開發的）。
IP網絡還能給物聯網帶來幾個明顯的好處：
IP之上有大量成熟的軟體棧，比如安全元件TLS/DTLS
IPv6能提供足夠多的位址空間
大量熟悉socket的軟體開發人員
當然IP隻是提供了一個通道，還需要有上層的協定來做保證“彼此聽得懂”，現在比較流行的有阿裡雲的ICA聯盟，OCF，Google Weave，HomeKit的存在，這個話題在此不展開。
IP之上主要的兩個傳輸層協定：TCP和UDP。應該說，目前為止，TCP都是碾壓UDP的，一般聽到的都是TCP/IP，幾乎沒聽過UDP/IP。
TCP是一種面向連接配接的，可靠的，基于位元組流的傳輸層協定。TCP的保活/重傳/擁塞控制提供了一個很好的性能/健壯性折衷，對網絡環境較好，實時性要求不高的應用來說，比如Web時代最流行的HTTP，TCP是非常好的選擇。但是慢慢開始有人覺得TCP做得太多了，TCP的握手協定成為很多的Web API的性能的瓶頸，比如谷歌提出了QUIC（Quick UDP Internet Connection）試圖通過UDP來進一步提高使用者的網絡體驗。
在物聯網，TCP的問題就更突出了，因為物聯網環境經常面臨網絡信号不好，帶寬有限，功耗苛刻。最近風頭正勁的NB-IoT就是一個典型的例子。大多數NB-IOT的終端裝置工作在電池環境下，傳輸速率較低，應用場景多種多樣。TCP的面向連接配接，逾時重傳機制消耗更多的記憶體，同時也影響了功耗。
設想一下常見的傳感器定時上傳資料的場景：采集資料，上報資料，睡眠。因為定時上報，很多情況下，偶爾丢失資料是可以接受的。但是TCP為了提高資料到達率，其保活和重傳機制會降低電池壽命，同時重傳機制會消耗記憶體。
不同的通信技術，其速率，覆寫範圍，可靠性，功耗，部署，成本都是不同的，沒有一種技術能包治百病。3G/4G網絡在覆寫範圍上優于WiFi，但是在速率，功耗，成本上又不如WiFi。WiFi在速率上秒殺BLE，但是功耗又被BLE秒殺。
物聯網領域，LPWA（Low Power Wide Area）技術NB-IoT，LoRa，SigFox受到廣泛關注，其低功耗廣覆寫的特點，簡化了各種複雜環境下的部署。基于802.15.4的WSN(Wireless Sensor Network)[3]技術Zigbee，Wi-Sun，在功耗和成本優勢明顯，适合大規模部署。
WiFi/BLE在消費電子類的普及度，其應用受到廣泛關注。WiFi由于不需要網關，受到各種家電廠商的青睐（但是家裡的智能裝置越來越多時，AP的連接配接數将成為瓶頸）。同時，面向物聯網WiFi聯盟于2016年推出了WiFi的低功耗版本，802.11ah（Wi-Fi HaLow）[4]。BLE随着5.0的推出，更快的速率，更大的mtu，除了提高現有的點到點通信體驗，基于BLE建構WSN也變得可能，對Zigbee等現有技術構成了威脅。
下圖是常見的網絡拓撲：
圖1 網際網路全球連接配接快照圖，可以隐約看出一棵棵樹的存在。在以太網中，Tree和Bus較為常見，有線區域網路内部是一個Bus拓撲，但是從通路網際網路的角度，需要經過網關，網關就成為了樹的根節點，是以也是一種Tree拓撲。而在無線區域網路中，WiFi是Star拓撲，WSN以Tree/Mesh為主。在廣域網包括LPWA，可以看作以基站為主的Star拓撲，基站之間則是Mesh拓撲。
在現有的以太網構成的骨幹網基礎上，在物聯網中相信WSN/LPWA會有越來越多的應用。WSN的低成本低功耗，配合LPWA的低功耗廣覆寫，可以覆寫非常廣的物聯網場景。
針對上述的特點，AliOS Things從多個緯度提供相應的元件以更好的支援IoT裝置的網絡需求。除了基于LwIP2.0高度優化的協定棧外，還提供了以下豐富的元件：
uMesh是無線協定無關的，IP之下，MAC之上的自組織網絡協定棧。uMesh是一種Routing Mesh，支援樹狀拓撲和網狀拓撲，樹狀拓撲下采用結構化位址路由，極大的減少了路由表大小。uMesh可以無縫和TCPIP協定棧對接，進而使得各類資源受限的無線裝置可以簡單的接入IP網絡。uMesh是AliOS Things為複雜網絡設計的，解決最後一公裡通信問題的技術。