理论教育 物联网体系结构:从计算机工程导论透视

物联网体系结构:从计算机工程导论透视

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8-15 物联网四层模型1.感知识别层感知识别层位于物联网四层模型的最底端,是所有上层结构的基础。信息生成方式多样化是物联网的重要特征之一。物联网丰富的内涵催生出更加丰富的外延应用。物联网应用目前正处于快速增长期,具有多样化、规模化、行业化等特点。物联网各层之间既相对独立又紧密联系。

物联网体系结构:从计算机工程导论透视

根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。如图8-15所示。

图8-15 物联网四层模型

1.感知识别层

感知识别层位于物联网四层模型的最底端,是所有上层结构的基础。通过感知识别技术,让物品“开口说话、发布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一环,是物联网区别于其他网络的最独特的部分。物联网的“触手”是位于感知识别层的大量信息生成设备,既包括采用自动生成方式的RFID、传感器、定位系统等,也包括采用人工生成方式的各种智能设备,例如智能手机、PDA、多媒体播放器、笔记本电脑等。信息生成方式多样化是物联网的重要特征之一。

2.网络构建层

网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理服务层,具有强大的纽带作用,高效、稳定、及时、安全地传输上下层的数据。互联网以及下一代互联网(包含IPv6等技术)是物联网的核心网络,处在边缘的各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。下面简单介绍各种网络形式在物联网中的应用。

(1)互联网:IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。

(2)无线宽带网:WiFi、WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广,传输速度较快,为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设备位置限制的互联手段。(www.daowen.com)

(3)无线低速网:ZigBee、蓝牙、红外等低速网络协议能够适应物联网中能力较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征。

(4)移动通信网:移动通信网络将成为“全面、随时、随地”传输信息的有效平台。高速、实时、高覆盖率、多元化处理多媒体数据,为“物品触网”创造条件。

3.管理服务层

管理服务层位于感知识别和网络构建层之上,综合应用层之下,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能物流等,其中的智慧就来自这一层。当感知识别层生成的大量信息经过网络层传输汇聚到管理服务层,如果不能有效地整合与利用,那无异于入宝山而空返,望“数据的海洋”而兴叹。管理服务层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用(数据挖掘与机器学习)、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)等问题。

4.综合应用层

“实践出真知”,无论任何技术,应用是决定成败的关键。物联网丰富的内涵催生出更加丰富的外延应用。传统互联网经历了以数据为中心到以人为中心的转化,典型应用包括文件传输、电子邮件、万维网、电子商务、视频点播、在线游戏和社交网络等;而物联网应用以“物”或者物理世界为中心,涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等。物联网应用目前正处于快速增长期,具有多样化、规模化、行业化等特点。

物联网各层之间既相对独立又紧密联系。在综合应用层以下,同一层次上的不同技术互为补充,适用于不同环境,构成该层次技术的全套应对策略。而不同层次根据应用需求,提供各种技术的配置和组合,构成完整解决方案。总而言之,技术的选择应以应用为导向,根据具体的需求和环境,选择合适的感知技术、联网技术和信息处理技术。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈