物聯網的體系結構和關鍵技術
物聯網的體系結構和關鍵技術
## 物聯網的體系結構 ##
物聯網是在網際網路和行動通訊網等網路通訊基礎上,針對不同領域的需求,利用具有感知、通訊和計算的智慧物體自動獲取現實世界的資訊,將這些物件互聯,實現全面感知、可靠傳輸、智慧處理,構建人與物、物與物互聯的智慧資訊服務系統。
物聯網體系結構主要由三個層次組成:感知層(感知控制層)、網路層和應用層組成。模型如下圖。
感知層:主要分為兩類,自動感知裝置:能夠自動感知外部物理資訊,包括RFID,感測器,智慧家電等;人工生成資訊裝置:包括智慧手機,個人數字助理(PDA)、計算機等。
網路層:網路層又稱為傳輸層,包括接入層、匯聚層和核心交換層。
接入層相當於計算機網路的物理層和資料鏈路層,RFID標籤、感測器與接入層裝置構成了物聯網感知網路的基本單元。接入層網路技術分為無線接入和有線接入,無線接入有無線區域網、行動通訊中M2M通訊;有線接入有現場匯流排、電力線接入、電視電纜和電話線。
匯聚層位於接入層和核心交換層之間,進行資料分組匯聚,轉發和交換;進行本地路由、過濾、流量均衡等。匯聚層技術也分為無線和有線,無線包括無線區域網、無線都會網路、行動通訊M2M通訊和專用無線通訊等,有線包括區域網、現場匯流排等。
核心交換層位物聯網提供高速,安全和具有服務質量保障能力的資料傳輸。可以為IP網、非IP網、虛擬專網、或者他們之間的組合。
應用層:應用層分為管理服務層和行業應用層。
管理服務層通過中介軟體軟體實現感知硬體和應用軟體之間的物理隔離和無縫連線,提供海量資料的高效匯聚、儲存,通過資料探勘,智慧資料處理計算等,為行業應用層提供安全的網路管理和智慧服務。主要通過中介軟體技術,海量資料儲存和挖掘技術和雲端計算平臺支援。
行業應用層為不同行業提供物聯網服務,可以是智慧醫療、智慧交通、智慧家居、智慧物流等等。主要由應用層協議組成,不同的行業需要制定不同的應用層協議。
在物聯網整個體系結構中,資訊保安、網路管理、物件名字服務和服務質量保證是用到的共性技術。
## 物聯閘道器鍵技術
物聯閘道器鍵技術包括如下技術:
自動感知技術:感測器設計,中介軟體與資料處理軟體設計;
嵌入式技術;移動通訊技術;計算機網路技術;智慧資料處理技術:中介軟體與應用軟體設計、海量資料儲存與計算、資料探勘;智慧控制技術;資訊保安技術等。具體示意圖如下圖所示。