第2章物联网体系结构PPT课件

2020/5/22，1，物联网应用技术与实践，2016.8，2020/5/22，2，2.1物联网功能2.1.1物联网功能特征，从物联网功能来看，它应该具备以下四个特征。第一个特点是综合感知能力，可以使用射频识别、传感器、二维条码等。以获得受控/测试对象的信息。第二个特点是数据和信息的可靠传输，这可以通过各种电信网络和互联网的集成来实时和准确地传输。2020/5/22，3、第三个特点是它可以利用现代控制技术提供的智能计算方法，智能地处理、分析和处理大量的数据和信息，并智能地控制对象。第四个特点是可以根据不同行业和业务的具体特点，或者整个行业和系统的完整应用解决方案，形成不同的单个业务应用。2020/5/22，4、2.1.2物联网的基本功能物联网功能基于SPI和云计算的其他运行模式，在内网、外网/虚拟专用网或互联网环境中采用适当的信息安全保障机制。提供安全可控(隐私保护)甚至个性化的实时在线监控、定位跟踪、报警联动、调度指挥、计划管理、过程控制、远程维护、在线升级、统计报告、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现“一切”的“高效、节能、安全、环保”的“管理、控制、运行”一体化服务。物联网2.2.1物联网作为一个具有多种聚合形式的复杂系统，自上而下涉及信息技术的各个层面。其体系结构一般可分为三个层次：感知层、网络层和应用层。其中，公共技术不属于特定层次的物联网技术，而是涉及所有三个层次的物联网技术架构，包括识别与分析、安全技术、网络管理和服务质量管理。物联网的架构图如图2.1所示。2020/5/22，6，物联网架构图，2020/5/22，7、2.2.2物联网感知层，第一层是感知层，感知层是物联网中实现物与人、物之间交流所必需的。传感层主要实现物体的信息采集、捕捉和识别。即以二维码、射频识别和传感器为主要部件，实现对“物体”的识别和信息采集。感知层是物联网发展和应用的基础。例如，贴在设备上的射频识别标签、用于识别射频识别信息的扫描仪和传感器都属于物联网的传感层。现有的高速公路收费系统和超市仓储管理系统都是基于这种结构的物联网。2020/5/22，8，感知层示意图，2020/5/22，9 . 2 . 2 . 3物联网网络层的第二层是网络层。互联网是物联网最重要的基础设施之一。在物联网模型中，网络层连接传感层和应用层，具有强大的绑定功能，能够高效、稳定、及时、安全地传输上下层数据。网络层，即异构融合无处不在的通信网络，包括现有的互联网、通信网络、广播和电视网络，以及各种接入网络和专用网络。通信网络传输和处理收集的对象信息。2020/5/22，10。网络层是物联网的神经系统，主要传输信息。网络层应根据感知层的服务特性优化网络特性，更好地实现物、物、人之间的交流，这就需要建立端到端的全球物联网。任何终端节点都应该能够实现物联网中无处不在的互联。由传感器网络、射频识别、家庭网络、个人区域网络、局域网、人体区域网络、汽车区域网络等节点组成的网络端网络。已连接服务支持层的主要功能是形成适应业务需求的动态数据仓库，并根据底部收集的数据进行实时更新。2020/5/22，13，应用层将为各种服务提供统一的信息资源支持。通过可复用信息资源数据库和应用服务资源数据库的建立和实时更新，各种服务服务将根据用户需求按需组合，从而显著提高物联网应用系统对服务的适应性。该层可以提高应用系统资源的重用性，为快速构建新的物联网应用奠定基础，满足物联网环境下复杂多变的网络资源应用需求和服务。物联网作为一个具有多种聚合形式的复杂系统，其关键技术主要涉及传感层的传感器、射频识别、硬件技术、电源和能量存储等关键技术，网络层的网络和通信、信息处理等关键技术，以及应用层的发现和搜索引擎技术、软件和算法技术、数据和信号处理技术等关键技术。它还包括物联网公共技术。在物联网的应用和发展过程中，各个层面涉及的技术也是交叉的，而不是绝对的。2020/5/22，15，经过近几年的快速发展，各国不同的单位和机构已经初步建立了自己的物联网技术方案。例如，欧盟2009年9月发布的欧盟物联网战略研究路线图白皮书列举了物联网的13项关键技术，包括物联网架构技术、识别技术、通信技术、网络技术、发现和搜索引擎技术、软件和算法技术、硬件技术、数据和信号处理技术、关系网络管理技术、供电和储能技术、安全和隐患技术、标准化及相关技术等。物联网的关键技术如图2.5所示。物联网的产业结构物联网产业的产业链结构物联网产业实际上是一个完整的产业链，贯穿传感器/芯片制造商、通信模块提供商、中间件和应用开发商、系统集成商、服务提供商和电信运营商，整个物联网产业链几乎覆盖社会和经济领域的每一个角落。物联网产业的产业链结构如图2.6所示。目前，中国产业链各环节发展不平衡。产业链中有大量的硬件设备制造企业，而芯片设计与制造、软件应用与开发相对薄弱。相关技术的研发水平和标准制定相对落后。集成商大多选择国外软件、芯片和其他产品。物联网覆盖的范围很广，它的未来发展远远不是一个企业或行业。物联网在城市公共安全、工业安全生产、环境监测、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测等领域的广泛应用。也意味着它需要各行各业的合作。跨行业合作已经成为物联网发展的必然趋势。2020/5/22，19，2.4.2中国物联网产业的基本结构，2020/