物联网体系架构
物联网体系结构
物联网体系结构物联网（Internet of Things）是指通过各种传感器和通信设备连接物体，使之能够互相沟通和交互，从而实现信息的收集、传输和处理。
物联网的核心组成部分是其体系结构，即通过各个层次和组件的有机组合，构建一个完整的物联网系统。
本文将介绍物联网体系结构的基本架构和主要组成部分。
一、边缘层边缘层是物联网体系结构的最底层，也是最接近物体的一层。
它包括各类传感器、执行器以及相关的通信、存储和处理设备。
传感器负责感知环境中的各种参数和状态，并将其转化为数字信号；执行器则负责根据指令执行相应的操作。
边缘设备通过无线或有线网络与上层网关进行通信，传输采集到的数据和接收控制指令。
二、网关层网关层是连接边缘设备和核心网络的桥梁，在整个物联网体系结构中起到重要的作用。
它负责实现不同通信协议之间的转换和数据格式的处理，以便边缘设备能够与上层的网络进行交互。
网关层还可以具备一定的存储和计算能力，用于边缘数据的缓存和预处理。
同时，网关层也承担着数据安全和隐私保护的责任，通过身份验证和加密等手段保护物联网系统的安全。
三、核心网络层核心网络层是物联网的中间层，负责连接各个网关和云平台、应用程序等核心组件。
它采用各种通信协议和网络技术，实现不同设备之间的互联互通。
核心网络层也具备一定的路由和转发能力，用于数据的分发和传输。
此外，核心网络层还要满足物联网系统对带宽、延迟和可靠性等性能指标的要求，保证数据的快速和可靠传输。
四、云平台层云平台层是物联网的上层，负责数据的存储、处理和分析。
它提供了丰富的云服务和应用程序接口（API），使开发者可以基于物联网数据进行应用开发和创新。
云平台层具备强大的计算和存储能力，可以处理和分析海量的数据，并提供实时的决策支持。
同时，云平台还提供了对物联网系统进行远程管理和监控的功能，方便用户对设备进行集中控制和维护。
五、应用层应用层是物联网体系结构的最顶层，是向用户提供服务和功能的界面。
物联网标准体系架构
物联网标准体系架构物联网（Internet of Things, IoT）是指利用互联网技术，将传感器、执行器、通信设备等各种物品连接起来，实现信息的感知、识别、定位、追踪、监控和管理的智能化网络。
物联网的发展对标准化提出了更高的要求，因为标准化是物联网应用的基础和保障，是实现物联网互联互通的重要手段。
物联网标准体系架构是指在物联网领域内，为了规范和统一物联网技术、产品、服务和管理而建立的标准体系框架。
一、物联网标准体系架构的基本原则。
1. 开放性原则。
物联网标准体系架构应当具有开放性，充分考虑各种不同技术体系和标准的融合，促进不同物联网系统之间的互联互通。
2. 综合性原则。
物联网标准体系架构应当具有综合性，包括物联网技术、产品、服务和管理等多个方面，形成一个完整的标准体系。
3. 先进性原则。
物联网标准体系架构应当具有先进性，及时吸收和反映新技术、新产品、新服务和新管理方法的发展趋势，推动物联网标准的不断更新和完善。
二、物联网标准体系架构的主要内容。
1. 物联网技术标准。
物联网技术标准是物联网标准体系架构的核心内容，包括物联网感知层、传输层、应用层等多个方面的标准。
感知层标准主要包括传感器、执行器、无线通信等技术标准；传输层标准主要包括物联网通信协议、网络技术标准；应用层标准主要包括物联网应用接口、数据格式、安全标准等。
2. 物联网产品标准。
物联网产品标准是物联网标准体系架构的重要组成部分，包括物联网设备、终端、网关、平台等产品的标准。
产品标准主要包括产品规范、性能要求、测试方法、认证标识等。
3. 物联网服务标准。
物联网服务标准是物联网标准体系架构的重要内容，包括物联网应用服务、管理服务、定位服务等多个方面的标准。
服务标准主要包括服务规范、服务质量、服务流程、服务接口等。
4. 物联网管理标准。
物联网管理标准是物联网标准体系架构的关键内容，包括物联网资源管理、安全管理、性能管理等多个方面的标准。
管理标准主要包括管理规范、管理体系、管理方法、管理工具等。
物联网体系架构总结汇报
物联网体系架构总结汇报物联网体系架构总结物联网是指通过互联网将传感器、执行器和其他设备连接起来，实现智能化和自动化的系统。
其架构是物联网系统的基础，能够提供高效、可靠和安全的通信和数据处理能力。
物联网体系架构主要包括四个层次：感知层、传输层、网络层和应用层。
感知层是物联网中最底层的一层，主要负责感知和采集物理世界中的信息。
这些信息由各种传感器和执行器收集，并通过物理接口传输到下一层。
在感知层中，各种类型的传感器可以用于监测环境参数、生产数据、安全状况等。
执行器则用于根据传感器的数据来执行相应的操作。
感知层设备通常是低功耗、小型化的，并且需要具备一定的智能化和自适应能力。
传输层是物联网中的重要一层，主要负责将感知层中采集的数据传输到网络层。
传输层需要提供可靠、高效和安全的通信机制。
目前常用的传输技术包括蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、以太网等。
传输层还需要支持多种传输协议，如TCP/IP、MQTT、CoAP等，以满足不同应用场景的需求。
此外，传输层还需要考虑设备的互操作性和可扩展性，以支持不同厂商和设备的联接和协同工作。
网络层是物联网中的核心层，主要负责数据的处理和转发。
网络层包括多个网关，这些网关负责收集和处理感知层的数据，并将其传输到云端或其他应用层设备。
网络层还需要支持多种网络协议，如IPv4/IPv6、6LoWPAN等。
此外，网络层还需要具备自动路由、负载均衡和故障恢复等功能，以确保数据的可靠传输和高效处理。
应用层位于物联网整个架构的最顶层，主要负责应用场景的实现和业务功能的提供。
应用层需要根据具体需求选择合适的应用协议和接口。
常见的物联网应用包括智能家居、智能交通、智慧城市等。
应用层需要提供友好的用户界面和操作方式，以便用户能够方便地使用和管理物联网系统。
总结而言，物联网体系架构是一个由感知层、传输层、网络层和应用层组成的层次结构。
感知层负责感知和采集物理信息，传输层负责数据的传输，网络层负责数据的处理和转发，应用层负责具体应用场景的实现。
工业物联网的体系架构
典型的物联网系统架构共有3个层次。
一是感知层，即利用射频识别（radio frequency identification, 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。
在工业环境的应用中，工业物联网面临着与传统的物联网系统架构两个主要的不同点：一是在感知层中，大多数工业控制指令的下发以及传感器数据的上传需要有实时性的要求。
在传统的物联网架构中，数据需要经由网络层传送至应用层，由应用层经过处理后再进行决策，对于下发的控制指令，需要再次经过网络层传送至感知层进行指令执行过程。
由于网络层通常采用的是以太网或者电信网，这些网络缺乏实时传输保障，在高速率数据采集或者进行实时控制的工业应用场合下，传统的物联网架构并不适用。
二是在现有的工业系统中，不同的企业有属于自己的一套数据采集与监视控制系统（supervisory control and data acquisition，SCADA，在工厂范围内实施数据的采集与监视控制。
SCADA系统在某些功能上会与物联网的应用层产生重叠，如何把现有的SCADA系统与物联网技术进行融合，例如哪些数据需要通过网络层传送至应用层进行数据分析；哪些数据需要保存在SCADA的本地数据库中；哪些数据不应该送达应用层，它们往往会涉及到部分传感器的关键数据或者系统的关键信息，只由工厂内部进行处理。
工业物联网的系统架构需要在传统的物联网架构的基础上增加现场管理层。
其作用类似于一个应用子层，可以在较低层次进行数据的预处理，是实现工业应用中的实时控制、实时报警以及数据的实时记录等功能所不可或缺的层次，如图1所示。
图1 工业物联网体系架构1. 感知层感知层的主要功能是识别物体，采集信息和自动控制，是物联网识别物体、采集信息的来源；它由数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层组成。
物联网体系结构
物联网体系结构
物联网体系结构由终端设备、数据处理平台、通信支持服务和应用层服务组成。
终端设备是物联网系统中最基本的部分，其功能是采集环境变量，如温度、湿度、压力、电流等，并把相应的信息处理成数据发送给数据处理平台或直接与应用端通信。
我们
可以使用传感器获取实时信息并将其发送给终端设备，终端设备负责收集、处理和发送信息。
数据处理平台的功能是存储和管理来自物联网系统的数据，一般使用数据库技术去进
行储存和处理工作。
同时，它还提供软件接口供下游应用端调用。
通信支持服务为物联网系统提供连接，包括宽带技术、无线技术等。
它主要负责提供
下行和上行数据通信服务，以及服务订阅，数据流控制，安全传输，等技术支持服务。
应用层服务是物联网系统最高层，它是系统的最终使用者和物联网系统的操作者。
应
用服务提供的功能包括数据可视化、数据分析、设备管理等，以及应用程序开发平台。
应用层服务提供了一个统一的界面，用户可以通过界面交互控制物联网系统中的设备，并获取设备的实时数据，进行自动化控制和管理。
另外，应用层还提供了一个开放平台，
开发者可以在平台上快速开发，部署和发布他们的应用程序，创造了丰富的应用场景。
上述是物联网体系结构的基本架构，它提供了系统的实时控制能力和数据分析能力，
为物联网的发展和研究提供了可能和帮助。
物联网体系结构(共74张PPT)
1.2 物联网定义
• 物联网中的“物〞的涵义要满足以下条件才能够被纳 入“物联网〞的范围：
一个Zigbee网络由一个协调器节点、多个路由器和多个终端设备 节点组成。
WIFI无线网络
• Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备〔如PDA、 〕 等终端以无线方式互相连接的技术。
•WIFI突出优势：
•其一，无线电波的覆盖范围广 •其二，传输速度非常快
•其三，厂商进入该领域的门槛比较低
WIFI无线网络
1.1 物联网概念
• 物联网的概念是由麻省理工学院Auto-ID研究中心于 1999年提出的。当时基于互联网、RFID技术、EPC 标准，在计算机互联网的根底上，利用射频识别技 术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物 品信息实时共享的实物互联网。
1.2 物联网定义
目前较为公认的物联网的定义是： 通过射频识别〔RFID〕装置、红外感应器、 全球定位系统GPS、激
2.3 物联网感知层关键技术
1. RFID技术 2. 条形码
3. 传感器技术 4. 无线传感器网络技术 5. 产品电子代码EPC
RFID技术
• RFID(Radio Frequency Identification)， 即射频识别，俗称电 子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，可识
具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； • 2〕阅读器(Reader)或读写器：读取(有时还可以写入
物联网体系架构课件
要点一
TCP/IP
要点二
MQTT
一种通用的互联网协议族，为物联网设备提供可靠的传输 层协议。
一种轻量级的发布/订阅消息传输协议，为物联网设备提供 数据传输服务。
物联网网络层技术的比较和应用场景
应用场景
不同的物联网应用场景需要选择合适的网络 层技术，以满足数据传输的可靠性、实时性 和安全性等要求。
技术比较
各种网络层技术具有不同的特点，应根据应 用场景的需求进行选择。例如，对于需要低 功耗的设备，应选择LoRa或Zigbee等技术 ；对于需要高速数据传输的设备，应选择 Wi-Fi或以太网等技术。
05 物联网应用层技术
数据处理与分析技术
01
数据清洗
去除重复、无效、错误数据，保证 数据质量。
数据可视化
07 物联网案例分析
智能家居案例：智能音箱与智能灯泡的控制
01
智能音箱
智能音箱作为家庭语音控制中心，可以与智能家居设备连接，实现语音
控制。例如，可以通过语音指令控制智能灯泡的开关、调节亮度等。
02 03
智能灯泡
智能灯泡可以与智能音箱连接，实现通过语音指令控制开关、调节亮度 等功能。同时，还可以根据用户的习惯和需求，自动调整亮度和开关时 间。
无线通信技术
Zigbee
一种低速、低功耗的无线通信技术，适用于智能家居 、环境监测等物联网应用场景。
LoRa
一种长距离、低功耗的无线通信技术，适用于物联网 设备的远程数据传输。
Wi-Fi
高速、高带宽的无线通信技术，适用于物联网设备与 局域网之间的连接。
网络协议与标准（如TCP/IP、MQTT等）
总结
智能交通案例展示了如何通过物联网技术实现车联网和智能交通信号控制，提高道路安全 性和交通效率。
物联网的结构体系
物联网的结构体系物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过将传感器、无线通信技术、云计算、大数据等技术与物体连接起来，实现物理世界与数字世界的互联互通。
物联网的快速发展使得各行各业都纷纷应用其技术，从而构建起复杂而庞大的结构体系。
本文将从物联网的组成部分、网络架构、数据处理和应用层面等方面进行论述，揭示物联网的结构体系。
一、物联网的组成部分物联网的组成部分包含物体、传感器、网络和应用四个主要方面。
1. 物体物体是指连接到网络中的实体，包括各类设备、传感器、智能终端等。
这些物体能够感知、收集和处理数据，并通过网络与其他物体进行通信。
2. 传感器传感器是物联网中的关键技术之一，用于感知物理世界的各种信息，如温度、湿度、光强等。
传感器能够将感知到的数据转换成可传输的数字信号，并通过网络发送到其他设备进行处理。
3. 网络物联网的网络是实现物体之间互联互通的基础设施。
它包括传输介质、通信协议和网络拓扑结构等要素。
常用的物联网网络包括无线传感网、蜂窝网络、以太网等。
4. 应用物联网应用是物联网的核心价值所在，它通过对感知数据的分析和处理，实现对物体的远程监控、智能控制和数据分析。
物联网应用广泛应用于智慧城市、智能交通、农业环保等领域。
二、物联网的网络架构物联网的网络架构是指物体之间的连接方式和关系。
常见的物联网网络架构有集中式架构、边缘计算架构和分布式架构。
1. 集中式架构集中式架构是指物联网中心节点负责接收、处理和分发感知数据。
这种架构适用于规模较小、数据量较少的场景，但缺点是中心节点容易成为单点故障。
2. 边缘计算架构边缘计算架构是指将计算任务从云端下沉到网络边缘，实现数据近端处理和响应。
这种架构具有低延迟、高可靠性的优势，并适用于物联网应用对实时性和隐私保护要求较高的场景。
3. 分布式架构分布式架构是指将计算和存储任务分发到多个节点中进行处理。
这种架构具有高可伸缩性和高容错性的特点，能够满足大规模物联网应用的需求。
物联网体系架构及关键技术
第2章 物联网体系架构
它提供整个网络信息
物联网的这种自主体系结构由数据面、的控完制整面视、图知，并识且面提和
炼成为网络系统的知
管理面四个面组成。
识，控用制于面指通导过控向制数面 的适据应面性发控送制配置信
息，优化数据面
的吞吐量，提高
可靠性
数据面主要用于
管理面用于协调数 图2.1 物联网的一种自主体系结构数据分组的传送
第2章 物联网体系架构 图2.3 EPC物联网体系架构示意图
第2章 物联网体系架构
由图2.3可以看到一个企业物联网应用系统的基本架构。 该应用系统由三大部分组成，即RFID识别系统、中间件系统 和计算机互联网系统。
RFID识别系统包含EPC标签和RFID读写器，两者通过 RFID空中接口通信，EPC标签贴于每件物品上。
EPC Global对于物联网的描述是，一个物联网主要由 EPC编码体系、射频识别系统及EPC信息网络系统三部分组 成。
第2章 物联网体系架构
1．EPC编码体系 物联网实现的是全球物品的信息实时共享。显然，首先 要做的是实现全球物品的统一编码，即对在地球上任何地方 生产出来的任何一件物品，都要给它打上电子标签。 这种电子标签带有一个电子产品代码，并且全球唯一。 电子标签代表了该物品的基本识别信息，例如，表示“A公 司于B时间在C地点生产的D类产品的第E件”。目前，欧美 支持的EPC编码和日本支持的UID编码是两种常见的电子产 品编码体系。
第2章 物联网体系架构
EPC信息发现服务(Discovery Service)包括对象名解析服 务(Object Name Service，ONS)以及配套服务，它基于电子产 品代码，获取EPC数据访问通道信息。目前，根ONS系统和 配套的发现服务系统由EPC Global委托VeriSign公司进行运
物联网体系结构
物联网体系结构韩腾1. 概述物联网(IInternetofThings)是“传感网”在国际上的通称，是传感网在概念上的一次拓展。
通俗地讲，物联网就是万物都接入到互联网，物体通过装入射频识别设备、红外感应器、GPS或其他方式进行连接，然后通过移动通信网络或其他方式接入到互联网，最终形成智能网络，通过电脑或手机实现对物体的智能化管理和信息采集分析。
作为下一代信息浪潮的新热点，国内外政府公司和研究机构对物联网投入了极大的关注，IBM公司提出“智慧地球”，日本和韩国分别提出了“U-japan”和“U-Korea”战略，这都是从国家工业角度提出的重大信息发展战略。
中国针对物联网到来的信息浪潮，提出了“感知中国”的发展战略。
2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。
移动、电信、联通三大运营商纷纷在无锡成立物联网研究中心，以无锡为首的国内大中城市也争相建设智能城市，争取成为感知中国示范城市。
本文就物联网的体系架构和对应的技术产业链进行讲解分析。
2. 体系架构物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，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；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
在业界，物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。
图1 物联网体系架构2.1 感知层感知层包括传感器等数据采集设备，包括数据接入到网关之前传感器网络。
对于目前关注和应用较多的RFID网络来说，张贴安装在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器属于物联网的感知层。
物联网系统架构概述
1.物联网是一种通过网络技术将物理世界与数字世界相连接的 系统，实现了各种设备、传感器和执行器之间的互联互通。 2.物联网的定义包括三个关键要素：感知、传输和应用。 3.物联网不仅仅是互联网的延伸，更是对现实世界的数字化， 为企业和个人提供了更多的数据和服务。
▪ 物联网概述
1.物联网的发展历程可分为四个阶段：概念萌芽、技术成熟、 应用普及和智能化升级。 2.物联网的应用范围广泛，涉及到智能家居、智慧城市、工业 4.0、医疗健康等多个领域。 3.物联网的未来发展趋势是向着更高效的连接、更智能的应用 和更安全的保障方向发展。 以上内容专业、简明扼要、逻辑清晰，符合学术化要求，希望 能够帮助您在《物联网系统架构》的简报PPT中更好地介绍物 联网的定义与概述。
物联网安全与隐私保护
▪ 物联网隐私保护法律法规与政策
1.加强物联网隐私保护的法律法规制定和实施。 2.建立物联网隐私保护的政策和标准，规范隐私保护行为。 3.加强对物联网隐私保护的监管和执法力度。
▪ 物联网隐私保护技术与方案
1.采用数据加密、匿名化等技术保护物联网隐私。 2.设计合理的隐私保护方案，避免数据泄露和滥用。 3.加强物联网设备的隐私保护设置和提示，提高用户隐私保护 意识。
物联网系统架构
物联网系统架构组成
物联网系统架构组成
▪ 设备层
1.设备层负责采集和传输来自各种物理设备的原始数据，包括 传感器、执行器、RFID标签、摄像头等。 2.设备层需要保证数据传输的准确性和实时性，以满足物联网 应用的需求。 3.随着IoT技术的发展，设备层的设备数量和种类都在不断增 加，这需要对设备进行有效的管理和维护。
物联网应用案例分析
智能交通
1.物联网技术可以实现交通信号的智能化控制，提高交通流量和路面通行效率。 2.通过智能化设备，可以实时监测车辆运行情况和道路状况，提高交通安全性。 3.物联网技术有助于实现交通信息的数字化管理，为交通规划和管理提供数据支持。
物联网技术体系架构
物联网技术体系架构一、引言物联网技术体系架构是指构建物联网系统所需的技术、标准和协议等的整体架构。
随着物联网的快速发展，其在各个领域的应用也越来越广泛。
在实际应用中，为了实现物联网系统的高效、可靠和安全运行，需要建立一个完善的技术体系架构。
本文将介绍物联网技术体系架构的基本概念、关键技术和应用场景等内容。
二、物联网技术体系架构概述1.1 物联网技术体系架构定义物联网技术体系架构是指将各种传感器、终端设备、网络通信设备以及数据处理平台等有机地结合在一起，形成一个完整且高效运行的系统框架。
它包括了从数据采集到数据传输再到数据处理和应用等各个环节。
1.2 物联网技术体系架构特点（1）分布式结构：由于涉及到大量终端设备和传感器节点，因此物联网系统具有分布式结构特点。
各个节点之间需要进行有效地通信和协作。
（2）大规模连接：由于物联网系统涉及到大量的终端设备和传感器节点，因此需要支持大规模的设备连接和管理。
（3）异构性：物联网系统中的终端设备和传感器节点来自不同的厂商，因此需要支持不同设备之间的互联互通。
（4）安全性：物联网系统中涉及到大量的敏感数据，因此需要采取有效的安全措施来保护数据的安全性。
三、物联网技术体系架构关键技术3.1 传感器技术传感器是物联网系统中数据采集的重要组成部分。
通过传感器可以实时采集到各种环境信息，如温度、湿度、压力等。
目前，各种类型的传感器已经得到了广泛应用，并且不断发展出更加先进和高效的传感器技术。
3.2 通信技术通信技术是实现物联网系统各个节点之间信息交互和协作的关键。
目前，常用于物联网通信的技术包括无线通信、蓝牙、ZigBee等。
这些通信技术具有高效、低功耗等特点，并且可以满足不同应用场景下对于带宽和延迟的要求。
3.3 数据处理技术物联网系统中产生的数据量非常庞大，因此需要采用高效的数据处理技术来对数据进行分析和处理。
目前，常用的数据处理技术包括大数据分析、人工智能等。
这些技术可以对大量的数据进行有效地挖掘和分析，从而提取出有价值的信息。
物联网体系架构及应用
物联网体系架构及应用物联网（IoT）作为信息技术领域的新兴技术，正逐渐改变着人们的生活和工作方式。
随着各种设备和物体的互联互通，物联网正逐渐发展成为一个庞大的网络体系架构，并在各个领域得到广泛应用。
物联网的体系架构通常可以分为四个层次：感知层、网络层、应用层和支持层。
感知层是物联网的基础，包括各种传感器、执行器、数据采集设备等。
这些设备能够感知和采集各种信息，比如温度、湿度、光照、声音等各种环境信息，还包括人体生理信息，机器设备运行状态信息等。
感知层的设备是信息的源头，它们将采集到的信息传递给下一层网络层。
网络层是物联网的核心，负责将感知层采集到的信息进行传输和处理。
网络层的主要任务是将各种感知设备连接起来，形成一个庞大的网络，并且能够为这些设备提供高效、安全、稳定的通信。
在物联网中，通常会采用各种通信技术，比如无线通信、有线通信等，还包括各种网络协议，比如HTTP、CoAP、MQTT等。
这些技术和协议可以为物联网提供高效的通信和数据传输，确保设备之间能够快速、稳定地进行数据交换。
应用层是物联网的最终目标，它是用户和设备交互的界面。
应用层负责对从网络层传来的数据进行整合、处理和分析，在此基础上实现各种智能化的应用，比如智能家居、智能健康、智慧城市等。
应用层能够帮助用户实现远程控制、数据监测、智能决策等功能，使得用户能够更方便地管理和利用各种设备和物体。
支持层是物联网的基础设施，包括各种云计算、大数据、安全技术等。
支持层能够为物联网提供各种基础的资源和服务，比如分布式存储、实时计算、数据挖掘、用户认证等。
这些技术能够为物联网提供强大的计算和数据处理能力，并且能够保障物联网的安全性和稳定性。
物联网在各个领域都有着广泛的应用。
在智能家居领域，通过连接各种家电设备和传感器，可以实现远程控制、智能化管理和智能化决策，提高家居生活的舒适性和便捷性。
在智慧城市领域，可以通过连接各种城市基础设施和服务设备，实现城市的智能化管理和优化，提高城市的治理效率和居民的生活品质。
3.物联网体系架构解析
3.物联网体系架构解析3、物联网体系架构解析在当今科技飞速发展的时代，物联网已经成为了一个热门话题。
它正在逐渐改变我们的生活方式和社会运作模式。
那么，究竟什么是物联网体系架构呢？让我们一起来深入了解一下。
物联网，简单来说，就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
而物联网的体系架构就像是一个复杂的拼图，由多个关键部分组成，它们相互协作，共同实现物联网的各种功能。
首先，感知层是物联网体系架构的最基础部分。
这就好比是我们的五官，负责感知和收集各种信息。
感知层包含了各种各样的传感器，比如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光线传感器等等。
这些传感器被安装在不同的物品上，实时地采集环境和物品的状态数据。
比如说，在智能家居中，温度传感器可以感知室内的温度变化，当温度过高或过低时，就会自动启动空调进行调节；在智能农业中，湿度传感器可以监测土壤的湿度，从而决定是否需要灌溉。
除了传感器，感知层还包括了一些执行器。
执行器的作用是根据接收到的指令，对物品进行相应的操作。
比如，在智能交通系统中，交通信号灯就是一种执行器，它根据系统的控制指令来改变颜色，指挥交通。
接下来是网络层。
网络层就像是人体的神经系统，负责将感知层采集到的信息快速、准确地传输到应用层。
它主要包括了各种通信网络，如移动通信网络、卫星通信网络、蓝牙、WiFi 等等。
在物联网中，由于需要连接的物品数量众多，而且分布广泛，因此对网络的要求也很高。
不仅要保证数据传输的速度和稳定性，还要考虑到网络的覆盖范围和成本。
比如，对于一些远距离、移动性强的物品，可能会采用卫星通信网络；而对于室内的一些物品，WiFi 则是更合适的选择。
再往上就是平台层。
平台层可以看作是物联网的大脑，它负责对海量的数据进行存储、分析和处理。
这是一个非常关键的环节，因为只有通过对数据的深入分析，才能挖掘出有价值的信息，为应用层提供决策支持。
平台层通常包括了数据库、数据处理软件、数据分析算法等。
物联网的体系架构
物联网的体系架构物联网（IoT）是一种利用物理传感器、网络和相应的软件系统，通过互联网将无人操控的物理系统连接起来，实现数据互联的网络技术。
而这个网络的基础是物联网的体系架构，也就是物联网的各个元素如何组织结构和数据收集、处理、自动识别、分配、运行的体系架构。
一般情况下，IoT的体系架构由四个层次组成，分别是实体设备层、数据传输层、应用层和云端服务层。
实体设备层是物联网里最核心的一层，这一层由各种传感器、芯片、板卡等实体设备组成，它将物理数据获取，处理和传输到相关网络中，以实现数据自动采集。
其中，传感器负责实时识别各种自然、物理和半结构化信号，将其转换为电信号或数据；芯片负责对上文的电信号或数据进行处理和编码；而板卡则负责电源管理和信号隔离。
数据传输层是物联网应用最重要的一层，负责将传感器采集的原始数据转化、传输到其他的网络中。
它可以利用以太网、IEEE 802.15.4、RS485/RS422、ZigBee/6LoWPAN、NFC、Power line通信等手段实现市级到街区以及街区以内的数据传输。
应用层主要是指应用程序，包括嵌入式应用程序、移动应用程序和Web应用程序，它们负责处理物联网网络中的设备信息，有效的使用物联网的基础设置，同时还需要实现安全策略，以保证安全性。
最后是云端服务层，这个层次主要是指云仓库等云端服务，如IoT平台、物联网云服务器等，它们负责将物联网中的设备信息传输、存储、分析、应用等存储及处理，比如包括物联网数据分析、设备运维、分布式消息系统等。
总而言之，物联网的体系架构包括四大层次，分别是实体设备层、数据传输层、应用层和云端服务层，这些在物联网解决方案中，起着最关键的作用。
以上所有层次相互协调完善，才能保证物联网的数据交互以及安全性。
简述物联网的体系结构
简述物联网的体系结构物联网（InternetofThings，IoT）是一种将物理系统与因特网联系起来，用于存储和交换数据的一种技术。
它利用一系列网络技术，如无线传感器网络和系统整合技术，将人们的日常生活，环境和工业行业的设备联系起来，从而使这些机器变得更加自动、智能化和可视化。
物联网的体系架构是物联网所依赖的重要组成部分，也是物联网实现数据采集、连接、存储和分析的基础。
物联网体系结构一般分为五层：传感层、网络层、数据传输层、控制层以及应用层。
传感层是物联网的核心，由智能传感器、智能模块、智能终端等设备组成，负责从物理世界的实时信息中进行持续的数据采集。
网络层是物联网的存储和传输媒介，它负责物联网设备之间的连接与控制，具体来说就是建立和管理网络，控制信息流，确保设备正常工作。
数据传输层是在网络层和控制层之间的一种技术，它负责数据的安全传输和传输的可靠性，通过它可以对数据采集与传输做出更精准的控制。
控制层是物联网的管理系统，负责智能设备之间的交互，管理网络拓扑结构，为用户提供功能强大、易于管理的物联网环境。
最后，应用层是使用者接触物联网数据的门户，它负责服务门户、设备管理、数据处理和分析等应用，并将这些应用与使用者有机结合起来，提供更加便捷实用的物联网解决方案。
物联网的体系架构有助于搭建可靠的物联网系统，它提供了一种一致的分层架构，可以将物联网中的不同层次联系起来，使其可以获取更多的有用数据。
物联网的体系架构不仅能够满足物联网中的基本需求，而且可以帮助企业更好地把握机遇和应对挑战，为其带来更多的发展机遇。
物联网的体系架构有助于企业更有效地应用物联网，能够将物联网环境中的众多技术有机地连接起来，实现物联网系统高效率地运行，使企业更好地利用物联网技术，实现数据采集、存储和分析等应用。
总之，物联网的体系架构不仅是物联网技术的基础，而且是物联网实现其核心功能的催化剂。
它为物联网设备之间的连接、控制和数据传输提供了基础，是实现物联网通信和服务功能的基石。
3物联网体系架构解析
3物联网体系架构解析物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网连接各种物理设备、传感器和其他智能设备，实现设备之间的数据交流和信息共享的网络系统。
随着物联网技术的发展，越来越多的设备和传感器被连接到互联网上，在各个领域发挥着重要的作用。
为了实现物联网的高效运作和管理，需要建立合理的物联网体系架构。
物联网体系架构是指物联网系统的组织结构和模块化分布方式。
它包含了物联网的四个关键组成部分：感知层、网络层、应用层和支撑层。
1.感知层感知层是物联网中最底层的基础设施，包含各种传感器、执行器等设备，用于收集现实世界中的物理信号和数据。
感知层的设备可以是各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光传感器等；也可以是执行器，如电机、开关、执行器等。
感知层的主要功能是将物理信号转换为数字信号，并进行初步的数据处理和分析。
2.网络层网络层是物联网中连接感知层设备和应用层设备的核心部分，主要包括无线传感器网络、嵌入式网关和网络通信协议。
无线传感器网络是一种低功耗、低带宽的网络，用于连接感知层设备并收集其数据。
嵌入式网关是连接物联网和传统互联网的桥梁，通过网关可以将感知层设备的数据传输到云服务器或其他应用设备。
网络通信协议是实现感知层和应用层之间通信的规定方法，常用的网络协议有HTTP、TCP/IP、MQTT等。
3.应用层应用层是物联网中对感知层数据进行处理和应用的部分，包括数据处理、数据存储、数据分析和应用服务。
数据处理指的是对从感知层收集到的原始数据进行清洗、预处理和标准化，以便后续的分析和应用。
数据存储是将处理后的数据进行存储，通常使用云服务器、数据库等进行长期的数据存储和管理。
数据分析是对大量的数据进行处理和分析，提取有价值的信息和知识。
应用服务是通过物联网提供的各种应用服务，如智能家居、智能工厂等。
4.支撑层支撑层是物联网中提供支持和保障的部分，主要包括安全保障、设备管理和标准规范等。
物联网体系架构知识总结
物联网体系架构知识总结物联网作为当前科技领域的热门话题，是指通过互联网连接和通信技术，将各种物理设备和对象实现互联互通的一种技术体系。
在物联网的建设中，物联网体系架构扮演着重要的角色，它是整个物联网系统的基础和框架。
本文将对物联网体系架构的基本概念、关键特点以及各层次的具体内容进行总结和探讨。
一、物联网体系架构的基本概念物联网体系架构是指建立在互联网和物联网技术基础上，构成物联网系统的各个组成部分、功能模块和技术要素的结构化组织。
物联网体系架构主要包括物理层、感知层、网络层、应用层四个层次。
1. 物理层：物理层是物联网体系架构的最底层，包括一系列的传感器、设备和物理连接。
它负责将各种物理物体连接到网络中，实现信息的采集、传输和存储。
2. 感知层：感知层是对物理层信息的处理和解析，能够将物理世界的信息转化为数字信号。
感知层的核心是传感器技术，它可以对环境、设备和对象进行感知和监测。
3. 网络层：网络层是连接物联网中各个设备、服务器和节点的综合网络，它负责信息的传递和转发。
网络层采用IP协议，使得不同设备之间可以相互通信和交互。
4. 应用层：应用层是物联网体系架构的最高层，承载着各种物联网应用和服务。
它通过数据的处理和分析，为用户提供相应的功能和服务，实现物联网的智能化和人性化。
二、物联网体系架构的关键特点1. 开放性：物联网体系架构具有开放性，能够适应不同的应用需求和技术发展。
它采用开放标准和协议，使得不同设备和平台可以相互兼容和扩展。
2. 可靠性：物联网体系架构具有高可靠性，能够实现信息的安全传输和存储。
它采用多重备份和冗余设计，保证数据的完整性和稳定性。
3. 扩展性：物联网体系架构具有良好的扩展性，能够适应大规模的设备连接和数据处理。
它采用分布式架构和云计算技术，实现资源的共享和优化。
4. 实时性：物联网体系架构具有高实时性，能够实时响应和处理各种物联网应用和服务。
它采用实时数据采集和传输技术，提供即时的信息反馈和控制能力。
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泛在服务
• 泛在服务以无所不在、无所不包、无所不 为为基本特征，以实现在任何时间、任何 地点、任何人、任何物都能畅通地通信为 目标，是人类通信服务的极致。
物联网体系架构
• 1、泛在网体系框架 • ITU-T在Y.2002中分为： • 底层传感网络、泛在传感网接入网络、泛
在传感网络中间件、泛在传感网络基础骨 干网络、泛在传感网络应用平台。如下图：
• 半导体、陶瓷、复合材料、金属材料、高 分子材料、超导体材料、光纤材料、纳米 材料传感器
• 5、按能量分 • 能量转换型、能量控制型传感器 • 6、按制造工艺 • 集成传感器、薄膜传感器、厚膜、陶瓷
• 基于双绞线铜缆的xDSL技术 • 1、电话网铜线(DSL)
• 2、高比特率数字用户线(HDSL)
• BOSS：统一管理客户集团信息，业务受理、
物联网的体系架构
• 通用物联网体系结构：感知层、网络层、 数据智能处理层和应用层。
• 感知层就像人的皮肤和五官，用来识别物 体，采集信息；包括信息采集和末梢网络 两个子层，传感器、二维码、条形码、RFID、 智能装置等作为数据采集设备，将采集到 的数据通过末梢网络上传给网络层。末梢 网络包括传感网、无线传感网、工业控制 网络、无线个域网、家庭网以及各种短距 离无线通信网络。
• 用户隐私安全包括对用户个人资料等信息 进行有效保障，不能泄露用户隐私信息。
• 物联网的运营可以分成两大类：面向公众 提供的物联网服务和面向行业提供的物联 网专用服务。面向公众提供的物联网服务 是建设一张面向公众服务的广域物联网， 网络建设和网络维护需要长期投入人力和 物力，从集约化和节省全社会的角度看， 通信运营商凭借丰富的专业经验、较低的 人员维护成本、一体化维护优势，是最佳 的建设方和维护方。面向行业提供的物联 网专用服务主要指某些行业单独设立的通
• 网络层：包括接入网、核心网两大部分和 网络管理、终端管理功能。
• 中国移动M2M定义：M2M是通过在机器内 部嵌入移动通信模块，以SMS/USSD/GPRS等 为接入手段，为客户提供的信息化解决方 案，为满足客户对生产监控，指挥调度、 数据采集和测量等方面的信息化需求。
• USSD（Unstructured Supplementary Service Data）即非结构化补充数据业务，是一种新 型基于GSM网络的交互式数据业务。 当你 使用手机键盘输入一些网络已预先制定的 数字或者符号比如*#等，再按send也就是拨
• 网络层就像人的神经系统，将信息传送到 大脑进行处理；网络层由各种无线/有线网
关、接入网和核心网实现感知层数据和控
制信息的双向传送、路由和控制。接入网 包括IAD、OCT、DSLAM、交换机、射频接 入单元、2G/3G蜂窝移动接入、卫星接入等， 核心网主要由各种光纤传送、IP承载网、下 一代网络(NGN),下一代互联网(NGI)、下一代 广电网（NGB）等公众电信网和互联网，也 可以依托行业或企业的专业。
第2章物联网体系架构
陈业纲
感知节点
• 传感单元 • 处理单元 • 通信单元 • 电源/供电部分
末梢网络
• 末梢网络即完成应用末梢感知节点的组网 控制和数据汇聚，或完成向感知节点发送 数据的转发功能。
核心承载网络
• 主要承担接入网与信息服务之间的数据通 信任务。
信息服务系统硬件设施
• 由各种应用服务器组成，还包括用户设备、 客户端等，主要用于对采集数据的融合/汇 聚、转换、分析以及对用户呈现的适配和 事件的触发。
• 一般中间件系统由读写器接口、事件管理 器、应用程序接口、目标信息服务和对象 名解析服务等功能模块。
网络操作系统
• 物联网通过互联网实现物理世界的任何物 品的互联，在任何地方、任何时间可识别 任何物品，使物品成为附有动态信息的 “智能产品”,并使物品信息流和物流完全同 步，从而为物品信息共享提供一个高效、 快捷的网络通信与云计算平台
• 身份相关业务应用主要利用RFID、二维码、 条码等可以标志身份的技术，并且身份所 提供的各类服务。
• 按照终端是去识别其他身份信息还是被识 别，可以分为主动模式和被动模式，按照 服务提供给个人还是提供给企业，又可以 分为个人应用和企业业务两大类。
• 对于不同应用实现的方式可能有不同，下 图是基于标签的信息获取类服务的一个基 本原理图。
• 转换元件是指传感器中能将敏感元件中感 受或响应的被测量转换成适合传输或测量 的可用输出信号的部分
传感器的分类
• 1、按传感器的检测信息分 • 光敏、热敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、
离子敏、射线敏等
• 2、按转换原理分 • 物理、化学、生物传感器
• 3 按输出的信号分 • 数字、模拟、开关传感器
• 4、按材料分
经被大量铺设的电话用户环路，因此被大 量应用。最初的DSL技术提供的网速非常慢， 因此随着人们的需求增长，DLS技术也在不 断发展 DSL包括ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线)、 RADSL、HDSL和VDSL等等。
光纤接入网技术
• 光纤接入网是指在接入网中用光纤作为主 要传输介质来实现传送的网络形式。光纤 接入网的组网方式可以有总线结构、环形 结构、星型结构。它的主要特点：
2、光传送网
• 光传送网（OTN）是一种以DWDM与光通道 技术为核心的新型传送网结构，它由光分 插复用、光交叉连接、光放大等网元设备 组成的具有超大容量、对承载信号语义透 明及在光层面上实现保护和路由功能。
• 3、NGN
• ITU-T在新的建议Y.2001中定义了NGN的概念：
• 下一代网络（NGN）是一个基于分组的网络， 提供包括电信业务在内的多种业务，能够 利用多种带宽和具有Qos能力的传送技术， 实现业务功能与底层传送技术的分离，它 为用户提供不同业务提供商网络的自由接 入，并支持通用的移动性，实现用户对业 务使用的一致性和普适性。
• 2、本地多路分配业务接入（LMDS）利用地 面转接站而不是卫星转发数据，通过射频 RF频带LMDS最多可提供10mbit/s的数据流 量，它采用蜂窝单元，以毫米波28GHz的带 宽向用户提供VOD、广播和电视会 是一种以同步时分复用和光纤技术为核心
的传送网结构，它由分插复用、交叉连接、 信号再生放大等网元设备组成，具有容量 大、对承载信号语义透明，以及在通道层 上实现保护和路由的功能。 • 具有3个优点： • 1、标准统一的光接口 • 2、采用同步复用和灵活的复用映射结构
• 1、可以传输宽带交换型业务和多种业务， 且传输质量好，可靠性高
• 2、网径一般较小，不需中继器 • 3、具有V5接口 • 4、提供无人值守条件。
无线接入技术
• 1、无线本地环路（WLL）利用无线方式把 固定用户接入到固定电话网的交换机，其 包括DECT、PHS、CDMA、SCDMA等，具有 部署灵活、建网速度快、适应能力强、网 络配置简单等优点。
• 3、高速数字用户线(VDSL)
• DSL的中文名是数字用户线路，是以电话线 为传输介质的传输技术组合。DSL技术在传 递公用电话网络的用户环路上支持对称和
非对称传输模式，解决了经常发生在网络
服务供应商和最终用户间的“最后一公里” 的传输瓶颈问题。由于DSL 接入方案无需对 电话线路进行改造，可以充分利用可以已
中国移动制定的M2M体系架构
• M2M平台提供统一的M2M终端管理、终端 设备鉴权，并对目前行业网关尚未实现的 接入方式进行鉴权；支持多种网络接入方 式，提供标准化的接口使得数据传输简单 直接；提供数据路由、监控、用户鉴权等 管理功能。
• 行业网关：是承载信息上报、参数配置、 终端状态检测、终端注册等业务的短信上 下行通道。
• 数据智能处理层是实现以数据为中心的核 心技术，包括数据汇聚、存储、查询、分 析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和 行为的理论和技术。数据汇聚包括实时、 非实时物联网业务数据汇总后存放到数据 库中，方便后续数据挖掘、专家分析、决 策支持和智能处理。
• 应用层包括应用支撑子层和各种具体物联 网应用。支撑子层为物联网应用提供通用 的支撑服务和能力调用接口。物联网的应 用可分为监控型（物流监控、环境监测）、 查询型（智能检索、远程抄表）、控制型 （智能交通、智能家居、路灯控制）、扫 描型（手机钱包、ETC）等，既有行业专业 的应用，也有公共平台为基础的公共应用。
• 其具有以下特征：
• 1、基于分组的传输 • 2、控制功能与承载能力、呼叫/会话、应用
/业务分离 • 3、业务提供与网络松耦合，提供开放的接
口
• 4、支持各种业务、应用和基于业务标准组 件的机制
• 5、具有端到端Qos和透明的宽带容量
• 6、通过开放接口与传统网络互通 • 7、支持移动性 • 8、自由接入不同的业务提供商 • 9、采用多种鉴别方法以解决 IP地址问题 • 10、相同的业务具有统一的业务特征 • 11、融合固网和移动网的业务 • 12 业务相关的功能与底层传输技术分离 • 13、适应一切管理的要求，例如紧急通信、
• 鉴权包括两个方面：
• 用户鉴权，网络对用户进行鉴权，防止非 法用户占用网络资源。
• 网络鉴权，用户对网络进行鉴权，防止用 户接入了非法的网络，被骗取关键信息。
• 这种双向的认证机制，就是AKA （Authentication and Key Agreement，鉴权 和密钥协商）鉴权。
• 除了AKA鉴权，也可以使用其它鉴权方式。 在IMS AKA鉴权广泛实施之前，或在特定的
• 物联网标准：
• 标准不统一
• 2010年6月，物联网标准联合工作组成立， 力争成为制定物联网国际标准的组织。
• 物联网的安全机制：通过鉴权、授权、访 问控制、机密性、完整性等安全机制，在 业务安全、网络安全和用户隐私安全3个方 面提供安全保障措施。业务安全包括拥有 权限的用户才能接入网络，只要拥有此权 限才能使用该业务。网络安全包括网络应 该能够保证业务的正常运营，能够针对灾 难、故障和紧急事件提供相应的处理手段。