物联网技术架构概述

物联网技术架构物联网概念发展和融合RFID早期物联网RFID+互联网把所有物品通过射频识别（RFID）和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网ITU和欧盟对概念扩展提出任何时刻，任何地点，任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，除RFID技术外，传感器技术，纳米技术，智能终端等技术将得到更加广泛的应用。早期传感网自组织网络分布式节点自组织组成的网络，用于战场侦察。泛在传感器网络ITU研究报告可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署，由智能传感节点组成的网络。泛在网络江泽民主席文章由智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态，将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征，帮助人类实现“4A”化通信。泛在传感器网络体系架构物联网产业与电信产业的差别电信网和互联网－面向人与人互联，网络本身非智能；物联网－物联网面向物物互联，物非智能，要求网络智能、自治；（信息技术的前沿和交叉领域）核心：“自治组网、协同感知”差别项目电信产业物联网产业用户需求来源主要需求推动力来源于公众用户传统电信产业与传统行业的交叉与融合，根本推动力是传统行业改进生产和管理效率的紧迫需求目标客户和应用需求目标客户单一、应用需求集中、系统特征明确，是电信产业能够在短时间内迅速成熟的根本原因。应用领域众多，不同应用差异大，每个细分市场的产业规模小。面临用户需求不清晰、行业前景不明朗、产业化力量投入目标模糊等根本问题；商业模式公众客户服务和集团客户服务行业用户基于行业信息及流程的保密性、安全性等考虑，将在物联网的产业价值链中扮演着完全不同的角色。大规模产业化必须打破原有的电信产业价值链形式及思维模式，实现商业模式创新标准化基于主流标准的产品占据了全球的绝大多数市场份额，标准的市场集中度较高物联网标准与行业内标准仍旧存在标准化空白，这些因素的存在也阻碍了物联网的快速规模产业化新业务模式新发展机遇物联网技术架构概述

物联网作为一个系统网络，与其他网络一样，也有其内部特有的架构。你知道物联网的架构分为几层么？

物联网系统有三个层次。一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层的得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。物联网系统架构图

概述如果把物联网网系统和人体体做比较，感感知层好比人人体的四肢，，传输层好比比人的身体和和内脏，那么么应用层就好好比人的大脑脑，软件和中中间件是物联联网系统的灵灵魂和中枢神神经。感感知层包括括信息采集和和组网与协同同信息处理，，通过传感器器、一维/二维条条码、、RFID、以及及其他他多媒媒体信信息自自动识识别并并采集集信息息，采采集到到的信信息如如何计计入到到网络络层呢呢？需需要将将采集集到的的信息息向上上位端端传输输，这这时就就需要要利用用组网网技术术和协协同信信息处处理技技术，，包括括远距距离与与近距距离数数据传传输技技术、、自组组织组组网技技术、、协同同信息息处理理技术术、以以及信信息采采集中中间件件技术术。网网络层层主要要指的的是由由移动动通信信网、、广电电网、、互联联网、、以及及其他他专网网组成成的网网络体体系，，实现现数据据的传传输。。应用用层包包括物物联网网应用用的支支撑技技术和和物联联网的的实际际应用用。在在物联联网系系统架架构中中，我我们还还可以以看到到物联联网涉涉及到到需到到公共共技术术，例例如：：编码码、标标识、、解析析、信信息服服务、、安全全、以以及中中间件件技术术物联网网接入入技术术架构构网络感感知层层感知层层顾名名思义义就是是感知知系统统的一一个层层面，，这里里的感感知主主要就就是指指系统统信息息的采采集。。感知知层包包括就就是把把所有有物品品通过过一维维/二维条条码、、射频频识别别（RFID）、传传感器器、红红外感感应器器、全全球定定位系系统等等信息息传感感装置置自动动采集集到与与物品品相关关的信信息，，并传传送到到上位位端，，完成成传输输到互互联网网前的的准备备工作作。比比如在在供应应链管管理、、工业业控制制、智智能交交通、、智能能家居居中都都得到到很好好地应应用。。例如如：粘粘贴在在设备备上的的RFID标签和和用来来识别别采集集RFID信息的的读写写器就就属于于物联联网的的感知知层。。人们们采集集到的的信息息是RFID标签里里面存存储的的内容容，需需要在在采集集装置置的本本地进进行处处理，，然后后将有有用的的数据据传输输到系系统控控制管管理中中心，，例如如：高高速公公路不不停车车收费费系统统、超超市仓仓储管管理系系统等等，都都是基基于此此类结结构的的物联联网应应用。。网络感感知层层感知层层作为为物联联网架架构的的基础础层面面，主主要是是达到到信息息采集集并将将采集集到的的数据据上传传的目目的，，感知知层的的主要要包括括：自自动识识别技技术产产品和和传感感器（（条码码、RFID、传感感器、、等）），无无线传传输技技术（（WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB），自自组织织组网网技术术和中中间件件技术术。网络感感知层层2、自动动识别别自自动动识别别技术术系统统是指指将物物品有有关代代码采采用条条码、、射频频等自自动识识别与与数据据采集集技术术载体体进行行承载载，以以及通通过条条码、、射频频等自自动识识别设设备获获取条条码、、射频频标签签上承承载的的物品品编码码信息息的技技术体体系，，自动动识别别过程程实现现了某某一个个条码码、射射频标标签与与唯一一标识识某一一物品品的物物品编编码的的一一一对应应关系系，该该系统统完成成国家家物品品识别别网络络体系系的信信息采采集功功能，，该系系统获获取物物品编编码系系统中中的信信息，，并上上传到到上层层中间间件系系统中中进行行加工工处理理。网络感感知层层（1）目前前常用用的自自动识识别技技术主主要有有以下下几种种：①①条条码识识别技技术条条码码技术术是目目前应应用最最为广广泛的的自动动识别别技术术，其其识别别原理理是光光学识识别，，条码码识读读器将将采集集到的的条码码反射射光通通过光光电转转化变变为电电信号号，经经整形形、模模数转转换以以及译译码，，转换换成相相应的的数字字、字字符信信息，，通过过与计计算机机相连连的识识读器器将信信息送送入信信息系系统进进行数数据处处理与与管理理。条条码按按照不不同的的分类类方法法、不不同的的编码码规则则可以以分成成许多多种，，现在在已知知的世世界上上正在在使用用的条条码有有250多种。。条码码的分分类主主要依依据条条码的的编码码结构构和条条码的的性质质来决决定。。例如如，按按条码码的长长度来来分，，可分分为定定长和和非定定长条条码；；按排排列方方式分分，可可分为为连续续型和和非连连续型型条码码；从从校验验方式式分，，又可可分为为自校校验和和非自自校验验型条条码等等。网络感感知层层一般的的，人人们按按照结结构将将条码码分为为一维维条码码和二二维条条码。。一维维条码码是通通常我我们所所说的的传统统条码码，按按照应应用又又可将将其分分为商商品条条码和和物流流条码码。其其中，，商品品条码码包括括EAN条码和和UPC条码等等，物物流条条码包包括128条码、、ITF条码、、39条码、、库德德巴条条码等等。二二维条条码根根据构构成原原理、、结构构形状状的差差异，，一般般可分分为两两大类类型：：一类类是行行排式式或层层排式式二维维条码码（2DStackedorTieredBarcode），如如PDF417、Code49、Code16K等；另另一类类是棋棋盘式式或矩矩阵式式二维维条码码（2DCheckerboardorDotMatrixBarcode），如如汉信信码、、QRCode、DataMatrix、CodeOne、MaxiCode等。关关于条条码的的简单单分类类如图图4-3所示网络感感知层层条码技技术具具有简简单易易操作作，灵灵活实实用，，可靠靠性高高，成本低低廉等等特点点，在在商业业零售售领域域，仓仓储管管理与与物流流跟踪踪，数据据自动动录入入，图图书管管理等等众多多领域域有着着广泛泛的应应用。。网络感感知层层②射频识识别技技术射射频频识别别技术术是20世纪90年代引引起全全球关关注的的一种种非接接触的的自动动识别别技术术，射射频标标签与与射频频识读读器之之间通通过感感应、、无线线电波波反射射的工工作方方式进进行非非接触触双向向通信信，识识读器器可以以对标标签进进行读读写操操作。。最最基本本的RFID系统由由三部部分组组成：：i标签(Tag)：由耦耦合元元件及及芯片片组成成，标标签含含有内内置天天线，，用于于和射射频天天线间间进行行通信信。ii识读器器/读写器器：读读取(对可读读写标标签时时可以以写入入)标签信信息的的设备备。iii天线：：在标标签和和读取取器间间传递递射频频信号号。网络感感知层层系统的的基本本工作作流程程是：：阅读读器通通过发发射天天线发发送一一定频频率的的射频频信号号，当当射频频标签签进入入发射射天线线工作作区域域时，，射频频标签签获得得能量量被激激活，，并将将自身身编码码等信信息通通过标标签内内置发发送天天线发发送出出去；；系统统接收收天线线接收收到从从射频频标签签发送送来的的载波波信号号，经经天线线调节节器传传送到到识读读器，，识读读器对对接收收的信信号进进行解解调和和解码码然后后送到到后台台主系系统进进行相相关处处理。。网络感感知层层按照不不同得得方式式，射射频识识别系系统有有以下下几种种分类类：按供电电方式式分为为有源源和无无源射射频识识别系系统。。有源源是指指标签签内有有电池池提供供电源源，其其作用用距离离较远远，但但寿命命有限限、体体积较较大、、成本本高，，且不不适合合在恶恶劣环环境下下工作作；无无源标标签内内无电电池，，它利利用波波束供供电技技术将将接收收到的的射频频能量量转化化为直直流电电源为为卡内内电路路供电电，其其作用用距离离相对对有源源卡较较短，，但寿寿命长长且对对工作作环境境要求求不高高。按按载波波频率率分为为低频频、高高频射射频和和超高高频射射频。。低频频射频频标签签主要要有125kHz和134.2kHz两种，，高频频射频频标签签频率率主要要为13.56MHz，超高高频射射频标标签主主要为为433MHz、800MHz~900MHz、2.45GHz、5.8GHz等。有有时，，人们们也称称2.45GHZ以上的的射频频识别别系统统为微微波系系统。。在应应用方方面，，低频频系统统主要要用于于短距距离、、低成成本的的应用用中，，如多多数的的门禁禁控制制、校校园卡卡、动动物监监管、、货物物跟踪踪等。。高频频系统统用于于门禁禁控制制和需需传送送大量量数据据的应应用系系统；；超高高频系系统应应用于于需要要较长长的读读写距距离和和高读读写速速度的的场合合，其其天线线波束束方向向较窄窄且价价格较较高，，在火火车监监控、、高速速公路路收费费等系系统中中应用用。网络感感知层层我国物物品识识别网网络的的射频频技术术建议议采用用800MHz~900MHz频段段，，因因为为该该频频段段相相对对于于其其他他频频段段具具有有以以下下优优势势：：●●穿穿透透性性好好。。30CM左右右的的波波长长，，对对于于物物流流过过程程识识别别，，对对物物品品的的一一些些阻阻挡挡有有较较好好的的绕绕射射。。●●识识读读距距离离长长。。此此频频段段的的识识别别，，采采用用雷雷达达模模型型，，可可以以有有较较长长的的识识别别距距离离。。●●识识读读速速率率高高。。本本频频段段频频率率高高，，识识读读速速率率高高，，适适合合物物流流中中对对移移动动物物品品的的识识别别。。●●良良好好的的产产业业基基础础。。最最先先实实现现被被动动标标签签识识别别的的频频段段，，有有相相关关产产业业基基础础网络络感感知知层层按调调制制方方式式的的不不同同可可分分为为主主动动式式和和被被动动式式。。主主动动式式射射频频标标签签用用自自身身的的射射频频能能量量主主动动地地发发送送数数据据给给读读写写器器；；被被动动式式射射频频标标签签使使用用调调制制散散射射方方式式发发射射数数据据，，它它必必须须利利用用读读写写器器的的载载波波来来调调制制自自己己的的信信号号，，该该类类技技术术适适合合用用在在门门禁禁或或交交通通应应用用中中，，因因为为读读写写器器可可以以确确保保只只激激活活一一定定范范围围之之内内的的射射频频标标签签。。在在有有障障碍碍物物的的情情况况下下，，用用调调制制散散射射方方式式，，读读写写器器的的能能量量必必须须来来去去穿穿过过障障碍碍物物两两次次。。而而主主动动方方式式的的射射频频标标签签发发射射的的信信号号仅仅穿穿过过障障碍碍物物一一次次，，因因此此主主动动方方式式工工作作的的射射频频标标签签主主要要用用于于有有障障碍碍物物的的应应用用中中，，距距离离更更远远(可达达30米)。射射频频识识别别技技术术具具有有非非接接触触，，无无须须人人工工干干预预，，抗抗恶恶劣劣环环境境，，标标签签数数据据存存储储量量大大，，可可识识别别多多对对象象等等特特点点，，目目前前在在车车辆辆自自动动识识别别，，高高速速公公路路收收费费及及智智能能交交通通系系统统，，货货物物的的跟跟踪踪及及物物品品监监视视，，生生产产线线自自动动化化及及过过程程控控制制，，动动物物的的跟跟踪踪管管理理等等方方面面都都得得到到越越来来越越广广泛泛的的应应用用。。网络络感感知知层层③其他他识识别别技技术术图图像像识识别别技技术术和和光光学学符符识识别别技技术术也也在在物物品品自自动动识识别别领领域域有有一一定定的的应应用用前前景景。。（2）自自动动识识别别过过程程自自动动识识别别过过程程由由数数据据承承载载、、数数据据采采集集与与数数据据传传输输3个过过程程组组成成，，该该3个过过程程相相互互配配合合，，共共同同完完成成编编码码数数据据的的自自动动采采集集。。根根据据不不同同的的载载体体特特性性或或应应用用需需求求的的不不同同，，部部分分过过程程或或过过程程的的功功能能可可以以省省略略。。①①数数据据承承载载数数据据承承载载过过程程是是指指按按照照确确定定的的自自动动识识别别数数据据载载体体的的技技术术规规定定，，将将物物品品编编码码转转换换为为数数据据载载体体承承载载格格式式，，以以及及提提供供数数据据采采集集过过程程必必须须的的附附加加信信息息的的过过程程。。②②数数据据采采集集数数据据采采集集技技术术过过程程是是指指采采集集获获取取数数据据承承载载过过程程装装载载的的物物品品编编码码以以及及附附加加数数据据传传输输所所需需的的附附加加信信息息的的过过程程。。③③数数据据传传输输数数据据传传输输是是将将数数据据采采集集过过程程中中获获得得的的物物品品编编码码，，按按照照一一定定的的规规则则，，添添加加相相应应的的标标识识符符后后，，上上传传到到信信息息系系统统的的过过程程网络络感感知知层层3、无线传传输技术术信信息在在通过设设备采集集之后就就要传输输到网络络节点上上，在传传输过程程中分为为近距离离传输和和远距离离传输，，这里提提到的近近距离传传输和远远距离传传输主要要是指采采集设备备到传输输节点的的距离的的长短。。通过传传输距离离远近和和传输环环境的不不同，可可以采用用不同的的传输技技术。一一般情况况下，如如果在应应用场所所已经接接通了互互联网，，即可实实现数据据的传输输，下面面特指的的是在没没有物联联网接入入联线的的情况下下，可以以采用的的几种技技术：网络感知知层（1）WLAN与Wi—Fi。WLAN即无线局局域网，，其历史史起源可可以追溯溯到五十十年前，，当时美美军首先先开始采采用无线线信号传传输资料料，并且且采用相相当高强强度的加加密技术术。这项项技术让让许多学学者得到到了一些些灵感。。[3]WLAN是利用无无线技术术在空中中传输数数据、话话音和视视频信号号。作为为传统布布线网络络的一种种替代方方案或延延伸，无无线局域域网使人人们可以以随时随随地获取取信息，，提高了了办公效效率。此此外，它它能够方方便地实实施联网网技术，，因为WLAN可以便捷捷、迅速速地接纳纳新加入入的雇员员，而不不必对网网络的用用户管理理配置进进行过多多的变动动。在物物联网中中WLAN可以利用用在有线线网络布布线困难难的地方方，使用用WLAN方案，则则不必再再实施打打孔敷线线作业，，因而不不会对建建筑设施施造成任任何损害害。Wi—Fi是无线保保真(WirelessFidelity)的缩写，，是属于于无线局局域网(WLAN)的一种，，是一种种可以将将个人电电脑、手手持设备备（如PDA、手机））等终端端以无线线方式互互相连接接的技术术。Wi—Fi的主要特特点是传传输速率率高、可可靠性高高、建网网快速、、便捷、、可移动动性好、、网络结结构弹性性化、组组网灵活活、组网网价格较较低等。。物联网网中可以以通过Wi—Fi网络连通通RFID识读器等等手持终终端和信信息传输输节点。。网络感知知层（2）“蓝牙牙(Bluetooth)”是一个开开放性的的、短距距离无线线通信技技术标准准，创始始人是瑞瑞典爱立立信公司司，爱立立信早在在1994年就已进进行研发发。它可可以在较较小的范范围内，，通过无无线连接接的方式式安全、、低成本本、低功功耗的网网络互联联，使得得近距离离内各种种通信设设备能够够实现无无缝资源源共享，，也可以以实现在在各种数数字设备备之间的的语音和和数据通通信。由由于蓝牙牙技术可可以方便便地嵌入入到单一一的CMOS芯片中．．因此，，特别适适用于小小型的移移动通信信设备，，使设备备去掉了了连接电电缆的不不便，通通过无线线建立通通信。网络感知知层（3）紫蜂（（ZigBee）技术，，2002年,zigbeeAlliance成立这一一名称来来源于蜜蜜蜂的八八字舞，，由于蜜蜜蜂(bee)是靠飞翔翔和“嗡嗡嗡”(zig)地抖动翅翅膀的““舞蹈””来与同同伴传递递花粉所所在方位位信息，，也就是是说蜜蜂蜂依靠这这样的方方式构成成了群体体中的通通信网络络。其特特点是近近距离、、低复杂杂度、自自组织、、低功耗耗、低数数据速率率、低成成本。在在自动控控制和远远程控制制领域比比蓝牙的的效果要要好，并并且可以以嵌入各各种设备备。（（4）超宽带带(Ultra——wideband，UWB)技术起源源于20世纪50年代末，，此前主主要作为为军事技技术在雷雷达等通通信设备备中使用用。从理理论上讲讲，UWB可以与现现有无线线电设备备共享带带宽。UWB是一种高高速而又又低功耗耗的数据据通信方方式。UWB的特点如如下：抗抗干扰性性能强；；传输速速率高；；带宽极极宽；消消耗电能能少；保保密性好好；发送送功率非非常小；；成本低低网络感知知层上面四种种无线传传输技术术的技术术特点与与比较，，如表4-1所示。网络感知知层4、自组织织组网技技术在物联网网感知层层中还应应用到了了自组织织组网技技术，自自组织组组网技术术的起源源可追溯溯到1968年的ALOHA网络和1973年美国国国防部高高级研究究计划署署（DARPA）资助研研究的““无线分分组数据据网（PRNET）”。主主要的特特点是网网络拓扑扑结构动动态变化化；分布布式控制制方式；；具有自自组织性性；多跳跳通信；；节点的的处理能能力和能能源受限限；信道道质量较较差。在在物联网网中主要要是应用用在一些些企业中中，它通通过自组组织组网网技术，，组织、、创建了了公司内内部的网网络，在在与外界界进行信信息交换换，特别别是在物物联网的的应用中中需要了了解这样样的组网网技术，，以便于于其公司司信息的的采集。。现有无无线网络络和自组组织网路路的区别别对照如如表4-2所示。网络感知知层网络感知知层5、协同同信息采采集技术术在在信信息采集集的过程程中由于于不同所所需的控控制信息息储存在在不同的的数据库库表中，，如果需需要这样样的信息息就要从从不同的的表中调调取，这这时就需需要用到到协同信信息采集集技术。。协同信信息采集集技术是是将系统统协同学学的相关关理论运运用于信信息采集集中。协协同学是是20世纪70年代初联邦德德国理论物理理学家哈肯创创立的。[9]协同技术运用用在物联网中中主要是之前前所提到调用用所需信息，，如在要在一一定温度和湿湿度下控制空空调或者是浇浇水系统的开开关，则需要要调用温度信信息和湿度信信息，这时的的信息就需要要运用协同技技术整合到一一起来达到控控制条件。网络感知层6、信息采集集中间件技术术信信息采集集中间件技术术，在感知层层作业中，采采集到的信息息还要通过相相应的中间件件传输到网络络节点上，这这个时候信息息采集中间件件技术就派上上了用场，它它通过标准的的程序接口和和协议，针对对不同的操作作设备和硬件件接收平台，，他们可以有有符合接口和和协议规范的的多种实现。。通过这样的的中间件，就就能将物品信信息准确无误误地传输到网网络节点中区区。网络感知层网络感知层图4-4中所显示的主主要实体有客客户、服务器器、感应设备备和物体。假假设有n个公司，每个个公司有自己己的产品，公公司通过感应应设备得到物物体的相关信信息，再由传传输网络传递递到服务器的的节点上去，，这样各公司司内部的服务务器就获取了了物体的信息息。但这些信信息现在还是是被公司自己己所有，如果果要想让客户户知道不同公公司的物品信信息，就要通通过一个物联联网平台的服服务器，将各各个公司服务务器上的信息息整合在一起起，使得客户户可以在这个个物联网平台台的服务器上上查询到不同同公司物品的的信息。达到到物联网物物物相连的目的的。网络感知层二、物联网网网络层物物联联网的网络层层可以理解为为搭建物联网网的网络平台台，建立在现现有的移动通通讯网、互联联网和其他专专网的基础上上，通过各种种接入设备与与上述网络相相连，如手机机付费系统中中由刷卡设备备将内置手手机的RFID信息采集上传传到互联网，，网络层完成成后台鉴权认认证并从银行行网络划帐。。在在图4-1所示的物联网网架构图中，，我们可以清清楚地看到位位于第二层的的网络层起到到了连接上下下两层的作用用。网络层的的作用就是当当感知层中的的感应设备将将物品信息传传输到网络节节点后，在通通过网络层中中的移动通讯讯网络、互联联网和其他专专用网络连接接各个服务器器，以此来使使客户可以根根据自己的需需要获取物品品信息。你你知道除了人人们通常所熟熟知的移动通通讯网络和互互联网，还有有哪些专用网网络可以用来来作为物联网网连接网络么么？网络感知层1、下一代承载载网互互联联网的承载网网是指互联网网的承载网络络——IP网，下一代的的承载网是指指基于承载网网的融合，即即三种业务网网（PSTN/CableModem/Internet）的承载网建建立在一个统统一的网络上上来承载，这这并不是说现现在的IP网可以承载另另外两个网络络，而是指基基于IP技术的发展变变化后的IP网，它是在满满足另两网的的需求发展而而来的。对对于现在物物联网的发展展而言，它的的承载网仍然然是以互联网网、移动通讯讯网为主的公公共网络。随随着未来网络络的发展将向向着民用和专专用两个方面面去走。民用用主要就是涉涉及范围广，，适合大众使使用的网络，，比如像Internet这样的网络。。专用网络的的发展对于物物联网大的趋趋势来说就是是希望在未来来能够发展形形成为物联网网提供服务的的专有网络。。我们希望有有这样的专用用承载网出现现，我们暂且且称之为“下下一代承载网网”。网络感知层2、M2M无线接入M2M（MachinetoMachine）是一种理念念，也是所有有增强机器设设备通信和网网络能力的技技术的总称。。早在2002年诺基亚便开开始推动M2M的解决方案，，他们将其定定义为“以以以太网和无线线网为基础，，实现网络通通讯中各实体体间信息交流流”。M2M作为实现机器器与机器之间间的无线通信信手段，为制制造业的信息息化提供了一一种新的解决决思路。例如如：在电力设设备中安装可可监测配电网网运行参数的的模块，实现现配电系统的的实时监测、、控制和管理理维护；在石石油设备中安安装可以采集集油井工作情情况信息的模模块，远程对对油井设备进进行调节和控控制，及时准准确了解油井井设备工作情情况；在汽车车上配装采集集车载信息终终端、远程监监控系统等，，实现车辆运运行状态监控控等。网络感知层网络层在整个个的物联网架架构中起着承承上启下的左左右，作为物物联网中不可可或缺的架构构组成部分，，网络层能够够为物联网的的应用带来什什么好处呢？？1、异构网融合合异异构网网（heterogeneousnet），是指网络络不具有相同同的传输性质质和通信协议议。通通信信技术近些年年来得到了迅迅猛发展，层层出不穷的无无线通信系统统为用户提供供了异构的网网络环境，包包括无线个域域网(如Bluetooth)、无线局域网网(如Wi-Fi)、无线城域网网(如WiMAX)、公众移动通通信网(如2G、3G)、卫星网络，，以及AdHoc网络、无线传传感器网络等等。尽管这些些无线网络为为用户提供了了多种多样的的通信方式、、接入手段和和无处不在的的接入服务，，但是，要实实现真正意义义的自组织、、自适应，并并且实现具有有端到端服务务质量(QoS)保证的服务，，还需要充分分利用不同网网络间的互补补特性，实现现异构无线网网络技术的有有机融合。网络感知层2、资源存储与与网络管理网网络层中中的感知数据据管理与处理理技术是实现现以数据为中中心的物联网网的核心技术术。感知数数据管理与处处理技术包括括传感网数据据的存储、查查询、分析、、挖掘、理解解以及基于感感知数据决策策和行为的理理论和技术。。在在网络络层要能够达达到资源存储储的功能，因因为在感知网网采集到信息息之后，需要要存储在网络络层中，以便便于用户和操操作者对于信信息的搜集和和调出等。比比如，操作人人员能够通过过访问IP地址，输入用用户名和密码码之后，调用用指定摄像机机拍摄到的视视频资料。并并且能够达到到对摄像机的的机位和角度度等进行远程程的控制功能能。网络感知层三、物联网应应用层““物物联网”概念念的问世,打破了之前的的传统思维。。过去的思路路一直是将物物理基础设施施和IT基础设施分开开：一方面是是机场、公路路、建筑物,而另一方面是是数据中心，，个人电脑、、宽带等。而而在“物联网网”时代，钢钢筋混凝土、、电缆将与芯芯片、宽带整整合为统一的的基础设施，，在此意义上上，基础设施施更像是一块块新的地球工工地，世界的的运转就在它它上面进行，，其中包括经经济管理、生生产运行、社社会管理乃至至个人生活。。网络感知层物联网应用层层利用经过分分析处理的感感知数据，为为用户提供丰丰富的特定服服务，以实现现智能化识别别、定位、跟跟踪、监控和和管理。应用用层是物联网网发展的目的的。目前已经经有不少物联联网范畴的应应用，譬如通通过一种感应应器感应到某某个物体触发发信息，然后后按设定通过过网络完成一一系列动作。。当你早上拿拿车钥匙出门门上班，在电电脑旁待命的的感应器检测测到之后就会会通过互联网网络自动发起起一系列事件件：通过短信信或者喇叭自自动报今天的的天气，在电电脑上显示快快捷通畅的开开车路径并估估算路上所花花时间，同同时通过短信信或者即时聊聊天工具告知知你的同事你你将马上到达达。各种行业业和家庭应用用的开发将会会推动物联网网的普及，也也给整个物联联网产业链带带来利润。网络感知层应用层主要包包含应用支撑撑平台子层和和应用服务子子层。其中应应用支撑平台台子层用于支支撑跨行业、、跨应用、跨跨系统之间的的信息协同、、共享、互通通的功能，主主要包括公共共中间件、信信息开放平台台、云计算平平台和服务支支撑平台。应应用服务子层层包括智能交交通、供应链链管理、智能能家居、工业业控制等行业业应用。关于于物联网应用用系统及其案案例，在本书书的第六章有有详尽介绍。。这这里我们们主要介绍一一下应用支撑撑平台子层中中的几个概念念：网络感知层1公共中间件在在应用支支撑平台子层层中的公共中中间件主要是是指，在应用用物联网的过过程中，当遇遇到操作平台台和应用程序序之间无法直直接连接的时时候就要应用用到中间件作作为通信服务务的提供者。。这样就是为为了能够让平平台（包括操操作系统和硬硬件）在与应应用连接的时时候不会因为为接口标准不不同等问题导导致无法通信信。网络感知层在应用层中的的公共中间件件与感知层中中的信息采集集中间件技术术不同，信息息采集中间件件主要应用于于整个物联网网末端的信息息采集中，即即如RFID、传感器等采采集设备与数数据传输节点点之间连接时时候的通信服服务。采集设设备与传输节节点之间必然然也存在接口口标准不同这这样的问题，，所以同样需需要中间件，，但由于应用用的环节不同同，如上所提提到的两种中中间件技术也也不同。在本本书第五章中中的中间件技技术小节有针针对物联网中中比较常见的的EPC系统中两种中中间件区别的的介绍，这里里就不做累述述了。网络感知层2云计算1）云计算概概念云云计计算概念是由由Google提出的，这是是一个美丽的的网络应用模模式。狭义云云计算是指IT基础设施的交交付和使用模模式，指通过过网络以按需需、易扩展的的方式获得所所需的资源；；广义云计算算是指服务的的交付和使用用模式，指通通过网络以按按需、易扩展展的方式获得得所需的服务务。这种服务务可以是IT和软件、互联联网相关的，，也可以是任任意其他的服服务，它具有有超大规模、、虚拟化、可可靠安全等独独特功效。云云计算（cloudcomputing，分布式计算算技术的一种种，其最基本本的概念，是是透过网络将将庞大的计算算处理程序自自动分拆成无无数个较小的的子程序，再再交由多部服服务器所组成成的庞大系统统经搜寻、计计算分析之后后将处理结果果回传给用户户。透过这项项技术，网络络服务提供者者可以在数秒秒之内，达成成处理数以千千万计甚至亿亿计的信息，，达到和“超超级计算机””同样强大效效能的网络服服务。最简简单的云计算算技术在网络络服务中已经经随处可见，，例如搜寻引引擎、网络信信箱等，使用用者只要输入入简单指令即即能得到大量量信息。网络感知层云计算的特点点：云云计计算提供了最最可靠、最安安全的数据存存储中心，用用户不用再担担心数据丢失失、病毒入侵侵等麻烦。云云计算对对用户端的设设备要求最低低，使用起来来也最方便。。云云计算算可以轻松实实现不同设备备间的数据与与应用共享。。云云计算算为为存储和和管理数据提提供了几乎无无限多的空间间，也为我们们完成各类应应用提供了几几乎无限强大大的计算能力力。网络感知层2）云计算与物物联网那那么云计算算又和物联网网有什么关系系呢？云计算算譬如人的大大脑，而物联联网则是人的的五官和四肢肢。为为了了能够更好地地利用物联网网为我们提供供便捷的环境境。人们便考考虑将云计算算运用到物联联网中，提高高物联网的存存储、计算和和资源共享的的能力。云计计算与物联网网的结合方式式我们可以分分为以下几种种。一一是单中中心，多终端端。此类模式式中，分布范范围的较小各各物联网终端端（传感器、、摄像头或3G手机等），把把云中心或部部分云中心做做为数据/处理中心，终终端所获得信信息、数据统统一由云中心心处理及存储储，云中心提提供统一界面面给使用者操操作或者查看看。这这类应应用非常多，，如小区及家家庭的监控、、对某一高速速路段的监测测、幼儿园小小朋友监管以以及某些公共共设施的保护护等都可以用用此类信息。。这类主要应应用的云中心心，可提供海海量存储和统统一界面、分分级管理等功功能，对日常常生活提供较较好的帮助。。一般此类云云中心为私有有云居多。网络感知层二是多中心，，大量终端。。对于很多区区域跨度加大大的企业、单单位而言，多多中心、大量量终端的模式式较适合。譬譬如，一个跨跨多地区或者者多国家的企企业，因其分分公司或分厂厂较多，要对对其各公司或或工厂的生产产流程进行监监控、对相关关的产品进行行质量跟踪等等等。当当然同同理，有些数数据或者信息息需要及时甚甚至实时共享享给各个终端端的使用者也也可采取这种种方式。举个个简单的例子子，如果北京京地震中心探探测到某地和和某地10分钟后会有地地震，只需要要通过这种途途径，仅仅十十几秒就能将将探测情况的的告警信息发发出，可尽量量避免不必要要的损失。中中国联通的““互联云”思思想就是基于于此思路提出出的。这个的的模式的前提提是我们的云云中心必须包包含公共云和和私有云，并并且他们之间间的互联没有有障碍。这样样，对于有些些机密的事情情，比如企业业机密等可较较好地保密而而又不影响信信息的传递与与传播。网络感知层三是信息、应应用分层处理理，海量终端端。这种模式式可以针对用用户的范围广广、信息及数数据种类多、、安全性要求求高等特征来来打造。当前前，客户对各各种海量数据据的处理需求求越来越多，，针对此情况况，我们可以以根据客户需需求及云中心心的分布进行行合理的分配配。对对需要大量量数据传送，，但是安全性性要求不高的的，如视频数数据、游戏数数据等，我们们可以采取本本地云中心处处理或存储。。对于计算要要求高，数据据量不大的，，可以放在专专门负责高端端运算的云中中心里。而对对于数据安全全要求非常高高的信息和数数据，我们可可以放在具有有灾备中心的的云中心里。。此模式是具具体根据应用用模式和场景景，对各种信信息、数据进进行分类处理理，然后选择择相关的途径径给相应的终终端。网络感知层层以上三种只只是云计算算与物联网网结合的方方式粗线条条的勾勒，，还有很多多种其他的的具体的模模式，囿于于笔者浅见见，也许已已经有很多多模式或者者方式已经经在实际应应用当中了了。综综上所述述，物联网网的三个层层次：感知知层、网络络层和应用用层。感知知层作为物物联网架构构的基础，，主要通过过条码、RFID、传感器等等达到对信信息采集的的目的。网网络层则作作为物联网网架构的中中间层面，，承载着由由感知层采采集来的数数据的网络络传输。应应用层就是是物联网的的最终目的的，将物联联网与生产产、生活切切实结合在在一起。物联网总体体标准物联网通用用功能体系系结构物联网通用用系统体系系结构物联网技术术参考模型型物联网数据据体系结构构物联网元数数据注册方方法面向业务应应用的物联联网服务聚聚合规范物联网标识识设计方法法和框架物联网信息息资源管理理规范急需立项的的物联网总总体标准智能传感器器技术与标标准化智能传感器器的定义和和特点传感器－能感受规定定的被测量量，并按照照一定规律律转换成可可用信号的的器件或装装置。通常常由敏感元元件和转换换元件组成成。按被测测量可分为为力敏、热热敏、光敏敏、磁敏、、气敏、湿湿敏、压敏敏、离子敏敏、射线敏敏、生物敏敏、光纤敏敏等大类。。智能传感器器－带有微处理理器，具有有信息处理理功能的传传感器。自自检测、自自修正、自自保护功能能；判断、、决策、思思维功能；；双向通信信、标准化化数字输出出或符号输输出功能。。传感器集成成化与微处处理机相结结合的产物物。高精度、高高可靠性与与高稳定性性、高信噪噪比与高的的分辨力、、自适应性性强。智能传感器器的三种实实现方式－－①非集成化实实现是将传统传传感器、信信号调理电电路、带数数字接口的的微处理器器组合为一一整体，而而构成智能能传感器系系统。②集成化实现现是采用微机机械加工技技术和大规规模集成电电路工艺技技术，利用用硅作为基基本材料制制作敏感元元件、信号号调理电路路、微处理理单元，集集成到一块块芯片，又又称为集成成智能传感感器。③混合实现是根据需要要，将系统统各个集成成化环节。。智能传感器器在物联网网中的地位位和作用应用系统传输层网络层数据链路层物理层定位时间同步系统管理拓扑生成分布式信息处理智能传感器通信与组网管理服务微型化低成本低功耗抗干扰灵活性福布斯认为为，全球有11个科技领域域未来几十十年将会改改变世界经经济格局和和人类生活活，新型传传感器居首首。智能传感器器的性能决决定物联网网性能。传传感器器技术的升升级换代将将提升网络络的升级换换代。智能传感器器是物联网网发展的瓶瓶颈。智智能传感器器产业化决决定物联网网市场应用用前景。智能传感器器技术的国国际标准化化智能传感器器标准体系系框架传感器网络络技术的标标准化ISO/IECJTC1的组织机构构传感器网络络标准化进进展国标委正式式批准在全全国信标委委下成立无无线传感器器网络工作作组分为8个项项目组，召开工作组组全会，开展具体国国家标准的的制定工作作2006年年2007年年2009年年全国信标委委开始组织织相关单位位进行传感感器网络标标准方面的的研究工作作传感器网络络工作组4月上报筹筹备方案，，11月在在无锡召开开筹备会议议2008年年传感器网络络国家标准准工作组（（先于ISO/IECJTC1WG7成立），直直属全国信信息技术标标准化委员员会，现有有成员单位位近100家。组长单位－中科院上上海微系统统所，秘书处单位位－工信部电电子工业标标准化研究究所。目前项目组组有PG1（国际标准化化）、PG2（标准体系与与系统架构构）、PG3（通信与信息息交互）、PG4（协同信息处处理）、PG5（标识）、PG6（安全）、PG7（接口）、PG9（网关）、PG10（无线频谱研研究与测试试）、PG11（设备技术要要求和测试试规范）、PG12（（网络管理）、PG13（应用）等。传感器网络络标准体系系框架已立项国家家和行业标标准计划编号项目名称标准性质制/修订完成年限主管部门技术归口单位20091414-T-469传感器网络第1部分：总则推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会20091415-T-469传感器网络第2部分：术语推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会20091416-T-469传感器网络第3部分：通信与信息交互推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会20091417-T-469传感器网络第4部分：接口推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会20091418-T-469传感器网络第5部分：安全推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会20091419-T-469传感器网络第6部分：标识推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会2009-2807T-SJ机场围界传感器网络防入侵系统技术要求推荐制定2010工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会2009-2810T-SJ面向大型建筑节能监控的传感器网络系统技术要求推荐制定2010工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会已立项国家家和国际标标准计划编号项目名称标准性质制/修订完成年限主管部门技术归口单位传感器网络网关技术要求推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会传感器网络协同信息处理支撑服务及接口推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会传感器网络节点中间件数据交互规范推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会传感器网络数据描述规范推荐制定2010国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会2010年3月23日“ServicesandInterfacesSupportingCollaborativeInformationProcessinginIntelligentSensorNetworks”已通过ISO/IECJTC1的新工作项项目投票，，即将启动动国际标准准的制定工工作。射频识别（（RFID）技术的标标准化射频识别的的产业链射频识别（（RadioFrequencyIdentification，RFID）技术是一种种利用射频频通信实现现的非接触触式自动识识别技术，，其基本原原理是利用用射频信号号和空间耦耦合（电感感或电磁耦耦合）或雷雷达反射的的传输特性性，实现对对被识别物物体的自动动识别。芯片设计与制造芯片设计与制造天线设计和制造天线设计和制造标签封装标签封装接口与软件中间件接口与软件中间件系统集成与应用系统开发系统集成与应用系统开发读写设备开发与生产读写设备开发与生产使用者RFID应用系统架架构C/R协议响应指令标签物理存存储应用响应应用系统读写器电子标签应用指令指令/响应单元物理询问器数据协议处处理器ISO/IEC15961ISO/IEC18000编码器逻辑存储ISO/IEC15962ISO/IEC15962附录逻辑存储表解码器标签驱动程序和映射规则应用程序接接口应用程序接接口空气介质装置指令装置响应ISO/IEC15459ISBTbloodtransfusionANSMH10DataIdentifiersOTHERS…………………..18000-2<135KHz18000-313.56MHz18000-42.45GHz18000-7433MHz18000-6~900MHzFutureStandardAirInterfaceProtocolRFID技术的国际际标准化术语：ISO/IEC19762-3空中接口：：ISO/IEC18000-1~7一致性测试试：ISO/IEC18047-2~7性能测试：：ISO/IEC18046-1~3数据协议：：ISO/IEC15961,15962标签唯一标标识：ISO/IEC15963物品唯一标标识：ISO/IEC15459-1~6实施指南：：ISO/IEC24729-1~3软件系统：：ISO/IEC24791-1~6ISO/IECJTC1/SC31自动识别和和数据采集集分委会非接触式集集成电路卡卡标准紧耦合卡：：ISO/IEC10536-1~3接近式耦合合卡：ISO/IEC14443-1~4临近式耦合合卡：ISO/IEC15693-1~3测试标准：：ISO/IEC10373-5,6,7ISO/IECJTC1/SC17卡和身份识识别分委会会RFID标准应用案案例（1）标准国外国内18000-62008年洛杉矶马拉松赛；美国马里兰州乔治王子县第七巡回法庭每年使用的UHF

RFID标签来跟踪30,000到40,000宗年法律文件。2000年深圳海关“电子口岸车辆自动验放系统”（5万辆车）；香港机场自动行李分拣（每天处理4万件离港行李）。18000-4电子关锁在途定位电子关锁电子商票（已列装）18000-7在途定位煤矿井下人员管理驾驶驶员员证证件件指纹纹识识读读器器拖车车标标签签挂车车标标签签电子子关关锁锁集装装箱箱标标签签单品品标标签签包装装标标签签集装装箱箱读读写写器器车载载单单元元运输输途途中中可可见见系系统统RFID标准准应应用用案案例例（（2）洛山山矶矶马马拉拉松松赛赛－美国国第第四四大大，，世世界界第第七七大大马马拉拉松松赛赛；2000人人参参与与，，50万万观观众众。。需需要要大大量量的的物物品品管管理理和和人人员员管管理理，，包包括括12条条封封闭闭高高速速公公路路斜斜道道、、4035个个城城市市路路障障、、40000个个禁禁止止停停车车标标识识、、55000加加仑仑的的水水、、9500加加仑仑运运动动饮饮料料和和2500个个垃垃圾圾箱箱。。北京京奥奥运运会会－奥运运百百年年历历史史上上第第一一次次大大规规模模采采用用RFID技技术术实实现现电电子子票票务务；发行行超超过过1200万万张张RFID电电子子门门票票；1000余余台台终终端端设设备备将将用用于于门门票票发发行行及及验验票票。工信信部部电电子子标标签签标标准准工工作作组组工作作范范围围－标标准准体体系系研研究究、、关关键键技技术术、、编编码码标标准准制制定定和和应应用用标标准准制制定定秘书书处处－工工信信部部电电子子工工业业标标准准化化研研究究所所总体组51标签与读写器组46频率与通信组27知识产权组4数据格式组15信息安全组17应用组55电子子标标签签（（RFID）标标准准体体系系框框架架已立立项项国国家家标标准准序号项目名称计划编号113.56MHz射频识别标签基本电特性20081342-T-469213.56MHz射频识别读/写设备规范20081343-T-4693800/900MHz射频识别读写器规范2008