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风弹性将数据压缩技术带入物联网
传输连接的设备数据需要能源 - 物联网中的宝贵商品。了解Windspring的IoT数据压缩技术的目的是如何帮助减轻功率压力。
在2000年代中期，汽车制造商遇到了问题。仪表式信息娱乐系统正变得流行...
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在许多型号上的选择，但是系统缺乏急需的计算功率和存储，使系统缓慢而笨拙 - 客户不会长期容忍这种情况。增加了更多的功率和存储空间，但这将提高成本。取而代之的是，汽车制造商转向Windspring Inc.及其独特的数据压缩技术。
与其他不同数据压缩技术（当时或现在），Windspring的技术比标准文件或图像压缩算法。首先，它是选择性的，只有需要解压缩才能执行某种操作的数据，例如更新导航系统。汽车制造商之所以喜欢这一点，是因为它使他们的系统速度与智能手机的速度竞争，而没有更多的计算和存储成本。
但这只是一个用例。尽管如今，Windspring的数据压缩技术正在数百万辆汽车中滚动，但其杀手级应用程序很可能在IoT设备中。预计在未来几年将在线上线，几乎所有这些都将供电 - 这是IoT的阿喀琉斯鞋跟。
物联网：这全都与力量有关
为了有用且无处不在，物联网设备和传感器必须不惜一切代价节省电池电源。这意味着大多数设备大部分时间都会花费大部分时间“入睡”，并且在计算机上或存储空间中的计算机或存储非常有限。由于存储空间很少，因此这些设备不断循环以打电话给回家并转储数据。醒来需要力量。发送数据也是如此 - 即使在新兴的低功率局域网上也是如此蓝牙低能，Sigfox或Zigbee，然后在许多情况下，到达载体的2G（是的，它们仍然存在，主要用于机器对机器连接，例如自动售货机打电话回家），3G和4G网络。为了使制造商和运营商更加复杂，这些网络中的每个网络都有不同的带宽限制和功率需求。
如果可以大大减少数据量，则设备制造商从一开始就可以设计其产品以提高效率。这不仅使他们的设备更有用，而且寿命长，而且还允许诸如农民，设施经理或公用事业等设备运营商运行智能电表降低通过网络发送数据的成本。这些成本可能很大。根据本文准备的Windspring的首席执行官汤姆·亨特（Tom Hunt）的说法，这可以为物联网设备运营商节省大量资金，因为数据传输成本可以高达每Mbps $ 15。
20：1数据压缩技术
风泉声称其跳板智能压缩API通过使用压实数据，压缩数据并最终将其转换的多阶段方法，将数据减少为20：1。用现实世界来说，相当于减少98％。它最近的竞争对手Cast Inc.声称的压缩比仅为3：1。但是用例不同。保罗·蒂奇（Paul Teich），Tirias Research的首席分析师。这是因为CAST的产品似乎是针对可能相互作用或采取行动的IoT设备，例如执行器打开或通过Web界面进行控制，并通过Web界面进行控制。
Teich说：“我认为我们已经跨越了物联网架构的第一波，每个设备都应该拥有自己的网页和/或直接与云服务通信。”“这对于配置我的家用路由器很有好处，但是要做农业IoT传感器需要网页吗？他们每个人吗？不，那只是不合适的架构或设计。”
同样，较旧的以太网压缩协议，例如HTTP，SSH和PKZIP在物联网传感器发送的少量数据上，请不要很好地工作。这些健谈的协议是为更大的文件大小而设计的，因此，将大量的数据包开销引入数据流。最终结果是它们实际上使小数据更大。
Teich说：“从两次到四次压缩是非常非常困难的。”“所以，你必须了解数据您正在与之合作并为此提供背景。”
有损与无损
在物联网数据压缩中需要考虑的另一个因素是无损与有损算法。因为没有太多的东西，因此需要以无损方式压缩传感器数据。根据电气和电子工程师协会（IEEE）的说法，“通过常规的损耗压缩方法，无法实现处理大量传感器数据的重大增益的压缩性能。”
由于小型代码，数据记忆和能量限制，压缩算法设计可能很棘手。 凯文·柯伦（Kevin Curran）IEEE高级会员
如果您压缩图像，而几个像素实际上会丢失翻译，那没什么大不了的。但是，如果炼油厂中的温度传感器发送不完整的数据，可能会出现问题。
Windspring的物联网数据压缩的另一个好处是加密。Springboard在同一通过中压缩和加密数据。因此，如果设备被黑客入侵或被盗，则至少数据部分是可以保护的。对于该领域的湿度传感器，这可能没什么大不了的，但是随着物联网设备变得越来越普遍，并将其交织到日常生活中 - 想想智能手表，健身追踪器，灯泡和起搏器 - 这可能越来越重要。
IEEE高级成员兼网络安全教授Kevin Curran说：“由于小规范，数据记忆和能源限制，压缩算法设计可能很棘手。”“这是因为能量限制将所有内容限制在节点大小，数据传感率和链接带宽到实际重量。通常，收音机是受约束的IoT设备中的主要能源消费者，可以负责40％至70％因此，鉴于在通信上花费的大量能量，这是减少无线电能源的有效目标，最明智的技术是专注于有效的数据压缩算法。”
根据Teich的说法，这可能就是为什么没有其他人在做Windspring在做的事情 - 至少不是公开。这意味着该公司几乎拥有IoT数据压缩技术市场。而且它还有其他一些有利于它的事情：专利，具有实质性的第一步优势和许可模型，可以使其技术更快地成为事实上的标准。
Teich说：“围绕这项技术建立了这一经验基础，花了数年的时间，因此他所卖的本质上是一个快速的开始。”“我不认识其他正在许可它的人。”
超越物联网：MVNOS的数据压缩
除了物联网设备制造商和运营商之外，鲜为人知的移动虚拟网络运营商（MVNO）市场。这些是从AT＆T和Verizon等主要网络骨干载体大量购买的网络带宽的经销商。这个领域的玩家包括消费者蜂窝，增强手机和板球无线 - 全球有数百家公司。
Windspring的数据压缩技术使这些运营商能够通过向客户出售1 MB的带宽来更好地利用其租赁带宽，但通过压缩，仅使用该数量的20％或更少。客户仍然可以获得1 MB的服务，但是MVNO在发送之前可以将其减少80％，从而使MVNO降低最终用户成本，并以相同数量的租赁带宽承载更多客户。
推翻别塔的塔
最后，Windspring提供了网络协议适配器，任何2y协议连接器，该连接器允许任何网络协议都与任何其他网络协议进行对话，从而使制造商和运营商能够与其数据进行交互，而不管其源源如何。例如，这允许IoT通信协议（例如Zigbee，thread或Apple的HomeKit）将数据发送到基于云的家用自动化服务提供商。或者，农民可以拥有来自多个制造商的许多不同设备，所有这些设备都通过不同的网络发送数据到同一云服务器进行分析。
