物联网体系架构87447
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第2章物联网的体系结构ppt课件全
2.3 应用层
2.3.2 应用层关键技术
3. 人工智能
人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)是研究人类智 能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如 何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作， 也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智 能行为的基本理论、方法和技术。
2.2 网络层
2.2.2 网络层关键技术 3. 无线短距离通信技术
（1）ZigBee （2）蓝牙 （3）Wi-Fi
2.3 应用层
2.3.1 应用层主要功能
应用层包括各类用户界面显示设备以及其他管理设备 等，这也是物联网体系结构的最高层。应用层根据用户 的需求可以面向各类行业实际应用的管理平台和运行平 台，并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。
2.3 应用层
2.3.2 应用层关键技术
1. 云计算 云计算概念是由Google提出的，其核心思想是将大量用 网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资 源池向用户提供相应服务。
2.3 应用层
2.3.2 应用层关键技术
2. 中间件 中间件是一类连接软件组件和应用的计算机软件，它包 括一组服务，以便运行在一台或多台机器上的多个软件 通过网络进行交互。
课后练习参考答案
一、单项选择题 1～5:DBBCD 6～10:BCDCC 11～15:D AAA 二、简答题 略
2.3 应用层
2.3.2 应用层关键技术
4. 数据挖掘 数据挖掘(Data Mining)，就是从存放在数据库、数据仓 库或其他信息库中的大量的数据中获取有效的、新颖的、 潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。
2.3 应用层
2.3.2 应用层关键技术
物联网体系架构概述
❖ 4 VPN
❖ 虚拟专用网络的功能是：在公用网络上建立 专用网络，进行加密通讯。在企业网络中有 广泛应用。VPN网关通过对数据包的加密和 数据包目标地址的转换实现远程访问。VPN 有多种分类方式，主要是按协议进行分类。 VPN可通过服务器、硬件、软件等多种方式 实现。
应用层相关技术
2.5 数据融合与智能技术
物联网系统管理概述
物联网安全管理
数据安全策略
与安全相关的技术特点
物联网通用设计原则
物联网保障体系
物联网政策
物联网法规
物联网的立法
❖ 物联网立法的内容包括：物联网安全立法、 隐私权立法、财产权立法以及规范物联网的 市场制度。
❖ 物联网立法的原则：
❖ 1、安全性原则 ❖ 2、合宪性原则 ❖ 3、立足本国国情从实际出发，重点立法 ❖ 4、最大效益原则
物联网的监管
❖ 1、行政方面监管 ❖ 2、行政执法监管
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：
数据感知系统软件
❖ 主要完成物品的识别和物品EPC编码的采集 和处理，主要由企业生产的物品、物品电子 标签、传感器、读写器、控制器、EPC等组 成
物联网中间件系统软件
❖ 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。
第4章 物联网体系架构
2.射频标签与识别
表4-2 RFID标签的分类
4.2.2 执行反馈决策
图4-3 智能交通管理示意图
4.2.2 执行反馈决策
图4-4 物联网反馈控制系统示意图
4.3 网络传输层
4.3.1 互联网与NGI
4.3.2 电信网与NGN 4.3.3 广播电视网与NGB 4.3.4 三网融合与多网融合 4.3.5 电信网与传感网的融合
第4章 物联网体系架构
本章主要介绍物联网的体系架构，便于读者形成对物联网的系统的、全面的 认识。首先是对物联网体系的一个简单的概述，然后，依自下而上的顺序， 依次介绍了物联网的感知互动层、网络传输层以及应用服务层的功能特点和 结构组成。
第4章 物联网体系架构
4.1 物联网体系概述
4.2 感知互动层 4.3 网络传输层 4.4 应用服务层 本章小结
(3)公平性
节点协作是无线传感器网络的基本工作方式，这使网络的公平性要求不高，单 一传感器节点的业务对整个网络获取信息的影响较小，要求大规模密集布设使 无线传感器网络具有一定的容错性，因此，弱化了单一传感器节点对系统监测 精度的影响。
(4)灵活性和可扩展性
传感器节点多为静止状态，但节点能量耗尽和新节点的补充都会导致拓扑结 构发生变化。无线传感器网络MAC协议要求能够灵活适应局部拓扑结构的动态 性，如信道资源的分配方案类似于图论中的点着色或边着色问题，当节点间的 相对位置发生变化时，信道分配方案必然需要动态调整。 根据应用的需要，无线传感器网络的设计原则是使网络具备服务质量支持、 能量支持、鲁棒性等。因此，在设计该网络时必须要考虑以下特性。 面向应用：无线传感网是面向应用的一个自组织的系统，其关注的是对上 层用户应用需求的执行与反馈，其网络资源分配、节点组织方式与信息交互方 式需要与应用需求相适应，不再是单纯地关注网络某个单一参数的网络通信系 统。
物联网工程概论第2章 物联网体系架构
第2章 物联网体系架构
第2章 物联网体系架构
2.1 2.2 2.3 2.4
概述 感知层 网络层 应用层
第2章 物联网体系架构
学习目标
了解物联网体系的三层架构 了解物联网的应用场景 了解物联网涉及到的关键技术
2.1 概述
2.1.1 物联网应用场景
2.1.1 物联网应用场景
1．智能物流 2．智能交通 3．绿色建筑 4．智能电网
2.2 感知层
2.2.2 感知层关键技术
1．传感器技术 2．RFID技术 3．二维码技术
2.3 网络层
2.3.1 网络层功能需求
在物联网中，要求网络层能够把感知层感知到 的数据无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送， 它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤 其是远距离地传输问题。同时，物联网网络层将承 担比现有网络更大的数据量和面临更高的服务质量 要求，所以现有网络尚不能满足物联网的需求，这 就意味着物联网需要对现有网络进行融合和扩展， 利用新技术以实现更加广泛和高效的互联功能。
5．环境监测
2.1.2
物联网体系架构
2.2 感知层
2.2.1 感知层功能需求
物联网感知层解决的就是人类世界和物理世界 的数据获取问题，包括各类物理量、标识、音频、 视频数据。感知层处于三层架构的最底层，是物联 网发展和应用的基础，具有物联网全面感知的核心 能力。作为物联网的最基本一层，感知层具有十分 重要的作用。
2.3 网络层
2.3.2 网络层关键技术
1．Internet 2．移动通信网
3．ZigBee
4．无线传感器网络
5．蓝牙
2.4 应用层
2.4.1 应用层功能需求
应用是物联网发展的驱动力和目的。应用层的 主要功能是把感知和传输来的信息进行分析和处理 ，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应 用和服务。这一层解决的是信息处理和人机界面的 问题。
第2章 物联网体系架构
2.1 2.2 2.3 2.4
概述 感知层 网络层 应用层
第2章 物联网体系架构
学习目标
了解物联网体系的三层架构 了解物联网的应用场景 了解物联网涉及到的关键技术
2.1 概述
2.1.1 物联网应用场景
2.1.1 物联网应用场景
1．智能物流 2．智能交通 3．绿色建筑 4．智能电网
2.2 感知层
2.2.2 感知层关键技术
1．传感器技术 2．RFID技术 3．二维码技术
2.3 网络层
2.3.1 网络层功能需求
在物联网中，要求网络层能够把感知层感知到 的数据无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送， 它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤 其是远距离地传输问题。同时，物联网网络层将承 担比现有网络更大的数据量和面临更高的服务质量 要求，所以现有网络尚不能满足物联网的需求，这 就意味着物联网需要对现有网络进行融合和扩展， 利用新技术以实现更加广泛和高效的互联功能。
5．环境监测
2.1.2
物联网体系架构
2.2 感知层
2.2.1 感知层功能需求
物联网感知层解决的就是人类世界和物理世界 的数据获取问题，包括各类物理量、标识、音频、 视频数据。感知层处于三层架构的最底层，是物联 网发展和应用的基础，具有物联网全面感知的核心 能力。作为物联网的最基本一层，感知层具有十分 重要的作用。
2.3 网络层
2.3.2 网络层关键技术
1．Internet 2．移动通信网
3．ZigBee
4．无线传感器网络
5．蓝牙
2.4 应用层
2.4.1 应用层功能需求
应用是物联网发展的驱动力和目的。应用层的 主要功能是把感知和传输来的信息进行分析和处理 ，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应 用和服务。这一层解决的是信息处理和人机界面的 问题。
3.物联网体系架构
3.2 未来的物联网架构技术
• 第三，在未来物联网架构的设计过程中，我们要 一方面使得基于事件的处理、路由、存储、检索 以及引用能力成为可能，
• 另一方面还要允许这些能力可以在离线的、非连 接情况（比如，那些网络连接是时断时续的，或 者根本没有网络覆盖的地方）下进行操作。
3.2 未来的物联网架构技术
3.2 未来的物联网架构技术
通过专业人员对物联网体系结构的长期讨 论，目前可以明确以下几点： • 首先，未来的物联网需要一个开放的架构来最 大限度的满足各种不同系统和分布式资源之间 的互操作性需求。 • 这些系统和资源既可能是来自于信息和服务的 提供者，也可能来自于信息和服务的使用者或 者客户。
3.2 未来的物联网架构技术
④ 智能电网：
• 以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基 础，以电网设备间的信息交互为手段，以实现电 网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和 使用安全为目的的先进的现代化电力系统。
3.1.4 综合应用层
⑤ 环境监测： • 通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、
排放量、以及各种环境状态参数的检测，跟踪 环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境 管理、污染治理、防灾减灾等工作提供基础信 息、方法指引和质量保证。
• 其次，未来的物联网的架构还需要有良好的、 明确定义的、呈现为粒度形式的层次划分。
• 物联网的架构技术应该促进用户丰富的选择权， 而不应该将用户锁定到必须使用某一家或者某 几家大的、处于垄断地位的解决方案服务提供 商所发布的各种应用上。
3.2 未来的物联网架构技术
• 同时，物联网的架构技术需要设计为可以抵御 物理网络中各种中断以及干扰的形式，尽可能 将这些情况所带来的影响降低到最小程度。
物联网系统架构概述
▪ 物联网定义
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。
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。
3.物联网体系架构PPT课件
25
3.1.4 综合应用层
③ 绿色建筑： • 物联网技术为绿色建筑带来了新的力量。通过建
立以节能为目标的建筑设备监控网络，将各种设 备和系统融合在一起，形成以智能处理为中心的 物联网应用系统，有效的为建筑节能减排提供有 力的支撑。 ④ 智能电网： • 以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基 础，以电网设备间的信息交互为手段，以实现电 网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和 使用安全为目的的先进的现代化电力系统。
36
3.3案例: 上海嘉定物联网工程示范项目
• 1、智慧社区（建设时间：2011-2013） • 2、智能家居（建设时间：2011-2013） • 3、智能环境监测（建设时间：2011） • 4、智能楼宇（建设时间：2011-2013） • 5、智能电网（建设时间：2011-2013）
35
3.3案例: 上海嘉定物联网工程示范项目
• 按照上海嘉定物联网工程示范项目规划，到2013 年年底，基本建成研发、产业、应用三个层次的载 体，
• 即以上海物联网中心为核心技术研发平台，以上海 物联网中心产业化基地作为产业发展支撑，以上海 “智慧城市”嘉定示范区引领物联网广泛应用。
• 从而，使嘉定区成为国内最具竞争力、具有国际影 响力的物联网技术和产业创新发源地。
11
3.1.2 网络构建层
① 互联网： • 互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技
术支持。IPv6的使用扫清了可接入网络的终端 设备在数量上的限制。 ② 无线宽带网： • WiFi/WiMAX等无线宽带技术的覆盖范围较广， 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。
21
3.1.3 管理服务层
5.数据挖掘技术 • 物联网需要对海量的数据进行更透彻的感知要
3.1.4 综合应用层
③ 绿色建筑： • 物联网技术为绿色建筑带来了新的力量。通过建
立以节能为目标的建筑设备监控网络，将各种设 备和系统融合在一起，形成以智能处理为中心的 物联网应用系统，有效的为建筑节能减排提供有 力的支撑。 ④ 智能电网： • 以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基 础，以电网设备间的信息交互为手段，以实现电 网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和 使用安全为目的的先进的现代化电力系统。
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3.3案例: 上海嘉定物联网工程示范项目
• 1、智慧社区（建设时间：2011-2013） • 2、智能家居（建设时间：2011-2013） • 3、智能环境监测（建设时间：2011） • 4、智能楼宇（建设时间：2011-2013） • 5、智能电网（建设时间：2011-2013）
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3.3案例: 上海嘉定物联网工程示范项目
• 按照上海嘉定物联网工程示范项目规划，到2013 年年底，基本建成研发、产业、应用三个层次的载 体，
• 即以上海物联网中心为核心技术研发平台，以上海 物联网中心产业化基地作为产业发展支撑，以上海 “智慧城市”嘉定示范区引领物联网广泛应用。
• 从而，使嘉定区成为国内最具竞争力、具有国际影 响力的物联网技术和产业创新发源地。
11
3.1.2 网络构建层
① 互联网： • 互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技
术支持。IPv6的使用扫清了可接入网络的终端 设备在数量上的限制。 ② 无线宽带网： • WiFi/WiMAX等无线宽带技术的覆盖范围较广， 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。
21
3.1.3 管理服务层
5.数据挖掘技术 • 物联网需要对海量的数据进行更透彻的感知要
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。
物联网体系架构概述
物联网信息管理系统
信息汇聚业务
❖ 主要由物联网终端采集、处理，经通信网络 上报数据，由物联网平台处理，提交给具体 的应用和服务，由物联网平台统一对物联网 终端、数据、应用和服务以及第三方进行管 理。具体的如自动抄表、电梯管理、物流和 交通管理等。
协同感知型业务
❖ 在信息汇聚型业务中，物联网的终端只需接 受物联网平台管理，执行数据采集、简单处 理、上报等功能，物联网的终端之间不需要 进行通信。
❖ 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)
❖ 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。
数据感知系统软件
❖ 主要完成物品的识别和物品EPC编码的采集 和处理，主要由企业生产的物品、物品电子 标签、传感器、读写器、控制器、EPC等组 成
物联网中间件系统软件
❖ 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。
《物联网体系架构》课件
数据处理和管理
包括数据采集、存储、清洗、 分析和可视化，提供数据洞见。
IoT应用层
应用场景和需求
如智能农业、智慧医疗、智能交 通和可穿戴设备等。
架构和设计
通过数据交互和应用程序实现应 用场景的自动化和智能化。
数据可视化
通过数据可视化和可视分析，实 现对设备和应用场景的实时监控 和管理。
未来展望
发展趋势
展望未来
物联网的发展和进步将带来更 多的社会和经济效益，让我们 共同期待物联网的未来。
感谢聆听
感谢大家的聆听和关注，谢谢！
物联网体系架构
介绍物联网的体系架构，探究其中的细节和挑战，展望未来发展趋势。
概述
什么是物联网
物联网是连接智能设备和机器、数据和分析、云和企业系统的网络，可以改变我们的世界。
应用场景
智能家居、智慧城市、智能制造、智能交通、医疗健康、环境监测等。
架构模型
分为设备层、连接层、平台层和应用层，每层都具有不同的功能和特点。
物联网体系架构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
IoT设备层
包括传感器、执行器、智能终端等，具有多样性和灵活性。
2
IoT连接层
实现设备之间的连接和通信，包括通信协议、网关和路由器等。
3
IoT平台层
对设备和数据进行管理和处理，包括云计算、人工智能和大数据等。
4
IoT应用层
实现各种智能应用场景，包括智能交通、智慧城市和智能制造等。
IoT设备层
2 协议和技术
3 安全保障措施
包括MQTT、CoAP、HTTP、 Websocket、LoRaWAN、 NB-IoT等。
如认证、授权、加密和密 钥管理等，保障设备和数 据的安全。
相关主题
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物联网体系架构
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制作人：梁亚飞 张伟 马晓
1
1
概述
2
感知层
3
网络层
4
应用层
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2
• 顾名思义，“物联网就是物物相连的互联 网”。这有两层意思：第一，物联网的核 心和基础仍然是互联网，是在互联网基础 上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端 延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进 行信息交换和通信。
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18
RFID主要频段标准及特性
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19
• 在对物联网的构想中，RFID标签中存储着规 范而具有互用性的信息，通过有线或无线 的方式把它们自动采集到中央信息系统， 实现物品（商品）的识别，进而通过开放 式的计算机网络实现信息交换和共享，实 现对物品的“透明”管理。
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20
2.2.2 网络层
• 移动通信网为人与人之间通信、人与网络 之间的通信、物与物之间的通信提供服务。
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5
场景二：
• 想象一下，联网冰箱可以监视冰箱里的食物，在 我们去超市的时候，家里的冰箱会告诉我们缺少 些什么，也会告诉我们食物什么时候过期。它还 可以跟踪常用的美食网站，为你收集食谱并在你 的购物单里添加配料。这种冰箱知道你喜欢吃什 么东西，依据的是你给每顿饭做出的评分。它可 以照顾你的身体，因为它知道什么食物对你有好 处。
实现更加广阔的互联网功能，需要传 感器网络与移动通信技术、互联网技术 相融合。
感知层
完成数据采集、通信和协同信息处理。
涉及传感器、RFID、多媒体信息采集 二维码和实时定位等技术。
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14
物联网三层图示
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15
2.2.1 感知层
• 物联网在传统网络的基础上，从原有网络 用户终端向“下”延伸和扩展，扩大通信 的对象范围，即通信不仅仅局限于人与人 之间的通信，还扩展到人与现实世界的各 种物体之间的通信。
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9
• 物联网是为了打破地域限制，实现物物之
间按需进行的信息获取、传递、存储、融
合、使用等服务的网络。因此，物联网应 该具备如下3个能力 ：全面感知、可靠传递、 智能处理。
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• （1）全面感知：利用RFID、传感器、二维码等 随时随地获取物体的信息，包括用户位置、周边 环境、个体喜好、身体状况、情绪、环境温度、 湿度，以及用户业务感受、网络状态等。
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物联网应用场景
• 物联网是近年来的热点，人人都在提物联 网，但物联网到底是什么？究竟能做什么？ 本节将对几种与普通用户关系紧密的物联 网应用进行介绍。
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场景一：
• 当你早上拿车钥匙出门上班，在电脑旁待命的 感应器检测到之后就会通过互联网络自动发起一 系列事件，比如通过短信或者喇叭自动播报今天 的天气，在电脑上显示快捷通畅的开车路径并估 算路上所花时间，同时通过短信或者即时聊天工 具告知你的同事你将马上到达等。
Internet
• 物联网也被认为是Internet的进一步延伸。 • Internet将作为物联网主要的传输网络之一，
它将使物联网无所不在、无处不在地深入 社会每个角落。
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移动通信
• 移动通信网由无线接入网、核心网和骨干 网三部分组成。无线接入网主要为移动终 端提供接入网络服务，核心网和骨干网主 要为各种业务提供交换和传输服务。
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感知层关键技术
• 感知层所需要的关键技术包括传感器技术 和RFID(射频技术)等，其中RFID是核心技术。
• 计算机类似于人的大脑，而仅有大脑而没 有感知外界信息的“五官”显然是不够的， 计算机也还需要它们的“五官”—传感器。
• RFID是一种能够让物品“开口说话”的技 术，也是物联网感知层的一个关键技术。
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物联网体系架构
• 目前在业界物联网体系架构也大致被公认 为有这三个层次，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 。
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物联网
物联网三层构架
应用层 网络层
根据底层采集的数据，形成与业务需求相 适应、实时更新的动态数据资源库，为各 类业务提供统一的信息资源支撑，从而最 终实现物联网各个问题。
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• 感知层处于三层架构的最底层，是物联网发 展和应用的基础，具有物联网全面感知的核 心能力。作为物联网的最基本一层，感知层 具有十分重要的作用。
• 感知层一般包括数据采集和数据短距离传 输两部分。
• 此处的短距离传输技术，尤指像蓝牙ZigBee 这类传输距离小于100m，速率低于1Mbit/s 的中低速无线短距离传输技术。
• （2）可靠传递：通过各种网络融合、业务融合、 终端融合、运营管理融合，将物体的信息实时准 确地传递出去。
• （3）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，对物体进行实时智能化控制。
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2.1 物联网体系架构
• 目前在业界物联网体系架构也大致被公认 为有这三个层次，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 。
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场景三：
• 用户开通了家庭安防业务，可以通过PC或手机等 终端远程查看家里的各种环境参数、安全状态和 视频监控图像。当网络接入速度较快时，用户可 以看到一个以三维立体图像显示的家庭实景图， 并且采用警示灯等方式显示危险；用户还可以通 过鼠标拖动从不同的视角查看具体情况；在网络 接入速度较慢时，用户可以通过一个文本和简单 的图示观察家庭安全状态和危险信号。
• 网络层主要承担着数据传输的功能。 • 在物联网中，要求网络层能够把感知层感
知到的数据无障碍、高可靠性、高安全性 地进行传送，它解决的是感知层所获得的 数据在一定范围内，尤其是远距离地传输 问题。
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网络层关键技术
•· Internet •· 移动通信网 •· 无线传感器网络
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• 物联网在我们日常生 活中的应用丰富多彩 。
• 同时物联网也为我们 的生活提供了更多的 方便。
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1.2 物联网需求分析
• “物联网”概念的问世，打破了之前的传 统思维。在“物联网”时代，钢筋混凝土、 电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设 施。物联网的本质就是物理世界和数字世 界的融合。
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制作人：梁亚飞 张伟 马晓
1
1
概述
2
感知层
3
网络层
4
应用层
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2
• 顾名思义，“物联网就是物物相连的互联 网”。这有两层意思：第一，物联网的核 心和基础仍然是互联网，是在互联网基础 上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端 延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进 行信息交换和通信。
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RFID主要频段标准及特性
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• 在对物联网的构想中，RFID标签中存储着规 范而具有互用性的信息，通过有线或无线 的方式把它们自动采集到中央信息系统， 实现物品（商品）的识别，进而通过开放 式的计算机网络实现信息交换和共享，实 现对物品的“透明”管理。
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2.2.2 网络层
• 移动通信网为人与人之间通信、人与网络 之间的通信、物与物之间的通信提供服务。
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场景二：
• 想象一下，联网冰箱可以监视冰箱里的食物，在 我们去超市的时候，家里的冰箱会告诉我们缺少 些什么，也会告诉我们食物什么时候过期。它还 可以跟踪常用的美食网站，为你收集食谱并在你 的购物单里添加配料。这种冰箱知道你喜欢吃什 么东西，依据的是你给每顿饭做出的评分。它可 以照顾你的身体，因为它知道什么食物对你有好 处。
实现更加广阔的互联网功能，需要传 感器网络与移动通信技术、互联网技术 相融合。
感知层
完成数据采集、通信和协同信息处理。
涉及传感器、RFID、多媒体信息采集 二维码和实时定位等技术。
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物联网三层图示
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2.2.1 感知层
• 物联网在传统网络的基础上，从原有网络 用户终端向“下”延伸和扩展，扩大通信 的对象范围，即通信不仅仅局限于人与人 之间的通信，还扩展到人与现实世界的各 种物体之间的通信。
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• 物联网是为了打破地域限制，实现物物之
间按需进行的信息获取、传递、存储、融
合、使用等服务的网络。因此，物联网应 该具备如下3个能力 ：全面感知、可靠传递、 智能处理。
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• （1）全面感知：利用RFID、传感器、二维码等 随时随地获取物体的信息，包括用户位置、周边 环境、个体喜好、身体状况、情绪、环境温度、 湿度，以及用户业务感受、网络状态等。
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物联网应用场景
• 物联网是近年来的热点，人人都在提物联 网，但物联网到底是什么？究竟能做什么？ 本节将对几种与普通用户关系紧密的物联 网应用进行介绍。
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场景一：
• 当你早上拿车钥匙出门上班，在电脑旁待命的 感应器检测到之后就会通过互联网络自动发起一 系列事件，比如通过短信或者喇叭自动播报今天 的天气，在电脑上显示快捷通畅的开车路径并估 算路上所花时间，同时通过短信或者即时聊天工 具告知你的同事你将马上到达等。
Internet
• 物联网也被认为是Internet的进一步延伸。 • Internet将作为物联网主要的传输网络之一，
它将使物联网无所不在、无处不在地深入 社会每个角落。
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移动通信
• 移动通信网由无线接入网、核心网和骨干 网三部分组成。无线接入网主要为移动终 端提供接入网络服务，核心网和骨干网主 要为各种业务提供交换和传输服务。
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感知层关键技术
• 感知层所需要的关键技术包括传感器技术 和RFID(射频技术)等，其中RFID是核心技术。
• 计算机类似于人的大脑，而仅有大脑而没 有感知外界信息的“五官”显然是不够的， 计算机也还需要它们的“五官”—传感器。
• RFID是一种能够让物品“开口说话”的技 术，也是物联网感知层的一个关键技术。
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物联网体系架构
• 目前在业界物联网体系架构也大致被公认 为有这三个层次，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 。
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物联网
物联网三层构架
应用层 网络层
根据底层采集的数据，形成与业务需求相 适应、实时更新的动态数据资源库，为各 类业务提供统一的信息资源支撑，从而最 终实现物联网各个问题。
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• 感知层处于三层架构的最底层，是物联网发 展和应用的基础，具有物联网全面感知的核 心能力。作为物联网的最基本一层，感知层 具有十分重要的作用。
• 感知层一般包括数据采集和数据短距离传 输两部分。
• 此处的短距离传输技术，尤指像蓝牙ZigBee 这类传输距离小于100m，速率低于1Mbit/s 的中低速无线短距离传输技术。
• （2）可靠传递：通过各种网络融合、业务融合、 终端融合、运营管理融合，将物体的信息实时准 确地传递出去。
• （3）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，对物体进行实时智能化控制。
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2.1 物联网体系架构
• 目前在业界物联网体系架构也大致被公认 为有这三个层次，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 。
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场景三：
• 用户开通了家庭安防业务，可以通过PC或手机等 终端远程查看家里的各种环境参数、安全状态和 视频监控图像。当网络接入速度较快时，用户可 以看到一个以三维立体图像显示的家庭实景图， 并且采用警示灯等方式显示危险；用户还可以通 过鼠标拖动从不同的视角查看具体情况；在网络 接入速度较慢时，用户可以通过一个文本和简单 的图示观察家庭安全状态和危险信号。
• 网络层主要承担着数据传输的功能。 • 在物联网中，要求网络层能够把感知层感
知到的数据无障碍、高可靠性、高安全性 地进行传送，它解决的是感知层所获得的 数据在一定范围内，尤其是远距离地传输 问题。
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网络层关键技术
•· Internet •· 移动通信网 •· 无线传感器网络
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• 物联网在我们日常生 活中的应用丰富多彩 。
• 同时物联网也为我们 的生活提供了更多的 方便。
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1.2 物联网需求分析
• “物联网”概念的问世，打破了之前的传 统思维。在“物联网”时代，钢筋混凝土、 电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设 施。物联网的本质就是物理世界和数字世 界的融合。