万物物联网的体系架构和技术
物联网-第2章 物联网体系架构-物联网——体系结构、协议标准与无线通信-高泽华-清华大学出版社
2.2 网络传输层
➢ IPv6
➢ 地址空间巨大 ➢ 地址层次丰富 实现 IP 层网络安全 无状态自动配置
2.2 网络传输层
➢ 传输网与传感网的融合
2.3 应用层
➢ 应用层是物联网运行的驱动力，提供服务是物联网建设的价值所在。应用 层的核心功能在于站在更高的层次上管理、运用资源。感知层和传输层将 收集到的物品参数信息，汇总在应用层进行统一分析、挖掘、决策，用于 支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、控制、共享、互通，提升 信息的综合利用度。应用层是对物联网的信息进行处理和应用,面向各类 应用,实现信息的存储、数据的分析和挖掘、应用的决策等,涉及到海量信 息的智能分析处理、分布式计算、中间件等多种技术。 网络传输层 2.3 应用层 2.4 物联网体系构架
第2章 物联网体系架构
➢ 物联网是互联网向世界万物的延伸和扩展， 是以实现万物互联的一种网络。万物互联是 实现物与物、人与人、物与人之间的通信。 物联网系统架构和标准的技术体系包括：感 知层、传输层、应用层。
（1）感知网用于采集与传输环境信息 （2）接入网由一些网关或汇聚节点组成，为感知网与外部网络或控制中心之间的通信提
供基础通信接入设施 （3）网络基础设施是指下一代互联网NGN （4）中间件由负责大规模数据采集与处理的软件组成 （5）应用平台涉及未来各个行业，它们将有效使用物联网提供服务以提高生产和生活的
➢ 业务模式和流程
➢ 1.业务模式
➢ 业务定制模式 ➢ 公共服务模式 ➢ 灾害应急模式
➢ 2.业务描述语言
➢ XML ➢ UML ➢ BPEL
➢ 3.业务流程
2.3 应用层
➢ 服务资源
➢ 1.标识
物联网的网络架构与关键技术
物联网的网络架构与关键技术物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网与传感器、装置等物件相连，实现物与物之间的智能互联。
物联网的快速发展使得各类设备能够实时互联互通，为人们带来了便利和智能化的生活体验。
在实现物联网的过程中，网络架构和关键技术起着至关重要的作用。
一、物联网的网络架构物联网的网络架构是指为连接物理设备和系统构建的网络结构。
物联网的网络架构可以分成三层：感知层、网关层和云平台层。
感知层是物联网网络架构的基础层，主要包括传感器、RFID、智能设备等物理设备。
这些设备负责感知和采集环境中的数据，并将其转化为数字信号进行传输。
网关层是将感知层的设备连接到云平台层的关键环节。
网关层的设备将感知层采集到的数据进行整合和处理，通过各种通信协议将数据传输到云平台层。
网关层的设备具有处理能力和通信能力，能够对数据进行初步处理和分析。
云平台层是物联网的核心层，负责接收、存储和管理来自感知层和网关层的数据。
云平台层的设备具有较强的计算和存储能力，可以实现数据的分析、挖掘和应用。
云平台层还可以提供数据的共享和开放接口，为其他应用系统提供服务。
二、物联网的关键技术1. 通信技术物联网中的设备需要能够实现稳定可靠的通信。
目前，物联网中常用的通信技术包括无线传感器网络、蓝牙、WiFi、ZigBee等。
这些通信技术具有不同的特点和适用场景，可以根据具体需求选择合适的通信技术。
2. 数据存储与处理技术物联网中大量的设备和传感器产生的数据需要进行存储和处理。
云平台层需要具备高效的数据存储和处理能力。
目前，常用的数据存储技术包括关系型数据库、分布式文件系统、NoSQL数据库等。
同时，还需要设计合适的数据处理算法和技术，以提高数据的分析和挖掘效率。
3. 安全与隐私保护技术物联网中的数据传输和存储面临着安全和隐私泄露的风险。
因此，物联网需要采取一系列的安全和隐私保护技术来保护数据的安全性。
常用的安全技术包括身份验证、加密传输、防火墙等。
物联网——万物互联的愿景
物联网——万物互联的愿景一、物联网的基础与原理物联网，其本质是将物体与物体之间建立起互联网连接，利用先进的传感器、RFID、GPS等技术，打破虚拟与现实的界限，赋予万物智能生命。
这一理念的核心在于赋予日常用品数据采集和通信的能力，构建一个无所不在的智慧网络。
1.1 物联网的深度解读物联网不仅是一项技术革新，更是一种颠覆性的思维方式。
它的目标是通过自动化和远程操控，提升效率，降低成本，同时为日常生活注入便捷。
比如，智能家居系统可以自动调节室内环境，优化照明，甚至保障家庭安全；在制造业，物联网允许实时监控设备运行状况，实现预测性维护，有效防止非计划停机。
1.2 物物互联的技术构架物联网的技术框架一般由感知层、网络层和应用层三大层次构成。
感知层如同物联网的感官，捕捉环境和设备的各类数据；网络层则扮演“神经中枢”的角色，将感知层收集的信息传递至云端或数据中心；而应用层则是智慧的决策中心，对数据进行深入处理分析，进而提供智能决策支持和自动化控制。
1.3 关键的数据处理与通信协议在物联网的世界里，数据处理和通信协议至关重要。
例如，MQTT是一种轻便的发布/订阅式消息协议，特别适合资源受限的设备；CoAP则针对低功耗设备进行了优化，简化了HTTP协议，使其更适合物联网环境。
另外，LoRaWAN和NBIoT等技术提供了长距离、低功耗的无线通信解决方案，极大地扩展了物联网设备的覆盖范围。
这些协议和标准的运用，确保了物联网设备间高效、顺畅的信息交流。
二、物联网的市场与趋势物联网，作为科技进步的关键领域，正以前所未有的速度在全球范围内蓬勃发展，对各个行业产生深远变革。
以下我们将深入剖析这一领域的市场规模、发展趋势以及主要驱动力。
2.1 全球物联网市场规模洞察全球物联网市场的规模已达到令人瞩目的规模，年增长率持续高位，广泛渗透至智能家居、智能交通、工业4.0、健康管理等多个领域随着技术迭代和应用场景的拓宽，预计物联网市场规模将进一步壮大，彰显其在数字经济转型中的核心角色。
物联网体系架构及关键技术
第2章 物联网体系架构
2．射频识别系统 射频识别系统包括EPC标签和读写器。EPC标签是编号 (每件商品唯一的号码，即牌照)的载体，当EPC标签贴在物 品上或内嵌在物品中时，该物品与EPC标签中的产品电子代 码就建立起了一对一的映射关系。
第2章 物联网体系架构
EPC标签从本质上来说是一个电子标签，通过RFID读写 器可以对EPC标签的内存信息进行读取。这个内存信息通常 就是产品电子代码。
产品电子代码经读写器报送给物联网中间件，经处理后 存储在分布式数据库中。用户查询物品信息时只要在网络浏 览器的地址栏中输入物品名称、生产商、供货商等数据，就 可以实时获悉物品在供应链中的状况。
目前，与此相关的标准已制定，包括电子标签的封装标
准，电子标签和读写器间的数据交互标准等。
第2章 物联网体系架构
和无线通信技术等。
第2章 物联网体系架构
网络层解决的是感知层所获得的数据在一定范围内(通常 是长距离)传输的问题。这些数据可以通过移动通信网、国际 互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等网络传输。 特别是当三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的 功能，有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术 包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。
同时还提出了电子产品代码(Electronic Product Code， EPC)的概念，即每个对象都将赋予一个唯一的EPC，采用射 频识别技术的信息系统管理，数据传输和数据储存由EPC网 络来处理。
第2章 物联网体系架构
随后，国际物品编码协会(EAN)和美国统一代码协会 (UCC)于2003 年9 月联合成立了非营利性组织EPC Global， 将EPC纳入了全球统一标识系统，实现了全球统一标识系统 中的GTIN编码体系与EPC概念的完美结合。
物联网的架构和关键技术
物联网的架构和关键技术物联网（Internet of Things, IoT）是指将各种物理设备与传感器通过互联网连接，实现信息的传输与交互。
它的出现使得各种设备可以实现相互联通，不再是孤立的存在。
本文将介绍物联网的架构和关键技术。
一、物联网的架构1.感知层：感知层是物联网的基础，它包括各种传感器、执行器和物理设备。
这些设备负责感知环境中的信息，并将数据采集传输给物联网平台。
2.网络层：网络层负责将感知层中采集到的数据进行传输并连接各个设备。
其中包括无线传输技术、有线传输技术和卫星通信等。
3.平台层：平台层是物联网的核心部分，它负责数据的处理和存储，并提供给上层应用使用。
常见的物联网平台包括云计算平台、大数据平台等。
4.应用层：应用层是物联网最终对用户提供服务的一层，它通过对物联网平台的访问，实现各种应用功能。
比如智能家居、智慧物流、智慧城市等。
二、物联网的关键技术1.传感技术：物联网依赖于各种传感器来获取环境中的信息。
传感技术包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
这些传感器能够将环境中的参数转化为电信号，并通过无线或有线传输技术传输给其他设备。
2.通信技术：物联网中各个设备之间需要进行数据的传输和通信。
常见的通信技术包括蓝牙、WiFi、ZigBee等。
这些技术能够实现设备之间的无线连接，使得数据能够快速地传输和交互。
3.云计算技术：云计算技术在物联网中起到了重要的作用。
它能够提供数据的存储和处理能力，使得物联网中的大量数据能够被有效地处理和存储。
同时，云计算技术还可以为上层应用提供强大的计算能力。
4.安全技术：由于物联网中涉及到的设备和数据非常庞大，因此安全问题成为物联网发展的重要考虑因素。
安全技术包括身份认证、数据加密、物理安全等。
这些技术能够保护物联网中的数据和设备不受到恶意攻击和非法访问。
5.大数据技术：物联网中产生的数据非常庞大，对数据的处理和分析成为了一个重要的问题。
大数据技术能够对物联网中的数据进行高效的存储、分析和挖掘，从中发现有价值的信息，为决策提供支持。
物联网体系架构PPT课件
• 数据中心不仅包括计算机系统和配套设备 （如通信/存储设备），还包括冗余的数据通 信连接/环境控制设备/监控设备及安全装置， 是一大型的系统工程。通过高度的安全性和 可靠性提供及时持续的数据服务，为物联网 应用提供良好的支持。
• 典型的数据中心如 Google/Hadoop 数据
中心。
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3.1 物联网结构
• 而按照更为科学及严谨的表述，物联网结 构应分成: ① 感知识别层 ② 网络构建层 ③ 管理服务层 ④ 综合应用层
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感知识别层
• 感知层是物联网发展和应用的基础，RFID 技术、 传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知 层的主要技术。
• 例如张贴安装在设备上的 RFID 标签和用来识 别RFID信息的扫描仪、 感应器都属于物联网的 感知层。
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物联网(传感网)典型体系架构
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物联网典型体系架构分层描述
物联网感知层
感知层是实现物联网全面的感知的核心能力
是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破的 部分
关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型 化和低成本的问题
物联网网络层
广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施
• 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。
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3.2 未来的物联网架构技术
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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，
物联网技术的基本原理和架构
物联网技术的基本原理和架构随着科技的不断发展，物联网技术已经成为了一个备受瞩目的领域。
物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网将各种物理设备连接起来，实现设备之间的信息交流和数据共享。
它的基本原理和架构是实现物联网技术的关键。
一、物联网技术的基本原理物联网技术的基本原理是通过传感器、通信技术和云计算等技术手段，将各种物理设备连接到互联网上，实现设备之间的信息交流和数据共享。
首先，传感器是物联网技术的基础。
传感器可以感知周围的环境和物体的状态，并将感知到的信息转化为数字信号。
传感器的种类繁多，包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器等。
通过传感器，物理设备可以感知到周围环境的变化，并将这些信息传输到云端。
其次，通信技术是物联网技术的关键。
物联网中的设备需要通过通信技术与互联网进行连接。
目前常用的通信技术包括无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙、ZigBee等。
通过这些通信技术，设备可以与云端进行数据交换和远程控制。
最后，云计算是物联网技术的支撑。
云计算通过将数据存储在云端服务器上，实现对数据的集中管理和分析处理。
云计算提供了强大的计算和存储能力，使得物联网设备可以实现大规模数据的处理和分析。
同时，云计算还提供了灵活的服务模式，使得物联网设备可以根据实际需求进行资源调配。
二、物联网技术的架构物联网技术的架构包括感知层、传输层、应用层和支撑层。
感知层是物联网技术的基础，它包括传感器和物理设备。
传感器通过感知周围的环境和物体状态，将感知到的信息转化为数字信号。
物理设备通过传感器获取到的信息，进行数据处理和传输。
传输层是物联网技术的核心，它负责将感知层获取到的信息传输到云端。
传输层包括无线通信技术和有线通信技术。
无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等，它们可以实现设备之间的无线连接。
有线通信技术包括以太网、光纤等，它们可以实现设备之间的有线连接。
应用层是物联网技术的应用场景，它包括智能家居、智能交通、智能医疗等。
物联网技术基础架构体系和概论
技术的研究到人类的技术共 享使用
所有的人
芯片多技术的平台应用过程 人和物，人即信息体，物即信息体
核心的技术 主流的操作系统和语言开发 芯片技术开发和标准制定
创新的空间 技术手段
主要内容的创新和体验的创 新
网络协议，web 2.0
技术就是生活，想象就是科技，让所有 物品都有智能
数据采集，传输介质，后台计算
2.3.5 遇到的问题
1、知识产权
2、技术标准
3、产业链条
4、行业协作
5、盈利模式
6、使用成本
7、安全问题
2.3.6 中国物联网“十二五”发展规划简述
1、产业发展基础
2、产业发展目标
3、主要任务
① 提升感知技术水平
② 推进传输技术突破
③ 加强处理技术研究
④ 巩固共性技术基础
4、师范工程建设
《 物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程，分别
④ 加强物联网国际国内标准，保障发展。
2、财政部提供物联网发展专项资金支持
物联网专项基金总计50亿元，预计5年内发放完毕。
2.3.4 机构介绍
1、机构建设
中国电子商会物联网技术产品应用专业委员会
2、主要任务
企业政府桥梁作用
协调企业与企业之间的关系
推进物联网技术和产品的应用，推动物联网新技术的不断发展，可穿戴设备已不仅仅是佩戴在消费者手腕上
的一个日常活动追踪器，可穿戴设备是目前发展最快的技术领域之一，其不仅
可以记录我们的锻炼状况，还可以追踪我们的情绪、睡眠习惯，甚至我们宠物
的一举一动，”美国消费技术协会消费电子展及企业运营战略高级副总裁凯
伦·查布卡女士说。“这一类产品的发展前景不可估量，而可穿戴设备也正在
架构和开发物联网解决方案：连接万物
架构和开发物联网解决方案：连接万物一、引言随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备和物品开始被连接到互联网上，形成了一个庞大且复杂的网络生态系统。
而要实现这个网络生态系统的顺利运行，需要一个完整的架构和开发物联网解决方案。
本文将围绕连接万物的目标，提出一个完整的物联网解决方案。
二、架构设计1.环境感知层：该层是物联网的底层基础，主要负责对环境进行感知和数据采集。
这包括传感器节点、无线通信设备、RFID、GPS等。
通过这些设备，可以实时获取各种环境数据，并将其传输到下一层进行处理。
2.数据传输层：该层负责将环境感知层采集到的数据传输到云端进行处理和分析。
数据传输的方式可以选择物联网协议，如LoRaWAN、Zigbee、NB-IoT等。
此外，也需要考虑数据安全和隐私保护等问题。
3.云计算层：该层是物联网解决方案的核心部分，主要用于数据处理、存储和分析。
云计算层包括云服务器、数据库、分布式计算等，通过各种算法对数据进行分析和挖掘，为上层应用提供有用的信息。
4.应用层：该层是物联网的最上层，主要用于展示和应用物联网的数据。
在该层可以开发各种应用，如智能家居、智慧城市、工业自动化等。
通过应用层，用户可以方便地获取和控制物联网的数据。
三、开发方案1.设备开发：根据具体的物联网应用需求，选择适合的传感器设备和通信设备。
采用标准物联网协议连接设备，并进行数据采集和传输的开发。
同时，还需要对设备进行管理和维护，确保设备的稳定运行。
2.云计算开发：云计算层是物联网解决方案的核心部分，需要开发数据处理、存储和分析的功能。
可以使用云计算平台，如AWS、Azure等，结合开发语言和框架进行开发。
要确保云计算的安全性和可扩展性，以应对大规模的数据处理需求。
3.应用开发：根据具体的物联网应用需求，开发相应的应用程序或平台。
应用开发可以采用Web、移动或桌面应用的方式进行。
要充分考虑用户体验和界面设计，使得用户可以方便地使用和管理物联网的数据。
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。
物联网的技术架构详解
物联网的技术架构详解物联网（Internet of Things，IoT）是指将各种物理设备、物品、传感器、执行器等通过互联网连接起来，实现信息的交互和共享，从而实现智能化管理和服务的一种技术。
物联网的技术架构包括感知层、网络层、平台层和应用层，下面将对每个层次进行详细解释。
一、感知层感知层是物联网的第一层，它的主要功能是收集各种数据和信息。
感知层可以通过各种传感器和执行器来收集物品的数据和信息，例如温度、湿度、位置、重量等等。
这些数据和信息可以通过感知网、短距离无线通信技术等手段传输到网络层。
感知层还需要考虑如何实现低功耗、低成本、高可靠性等需求，以便实现物联网的长期监测和控制。
在感知层中，传感器是核心设备之一。
传感器是一种能够感受外界信号并将其转化为电信号的装置，它可以将温度、湿度、压力、重量、光等物理量转化为电信号，从而实现物理世界和数字世界的连接。
传感器技术的发展是物联网发展的重要基础之一，它能够提高物联网系统的精度和可靠性。
另外，感知层还需要考虑执行器的设计。
执行器是一种能够将数字信号转化为物理量的装置，例如电机、控制阀等。
执行器需要满足快速响应、高精度、高稳定性等要求，以便实现物联网系统的控制和调节。
二、网络层网络层是物联网的第二层，它的主要功能是将感知层收集到的数据和信息进行传输和通信。
网络层需要支持各种通信协议和网络协议，例如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等等，同时还需要考虑如何实现数据的安全传输和可靠性保障。
在网络层中，无线通信技术是关键技术之一。
无线通信技术可以通过无线电波、微波等方式实现数据的传输和通信。
在物联网系统中，无线通信技术需要满足低功耗、低成本、高可靠性等要求，以便实现物联网系统的长期监测和控制。
另外，网络层还需要考虑数据的安全性和可靠性。
物联网系统需要面对各种安全威胁，例如黑客攻击、数据泄露等。
因此，网络层需要采用各种安全机制和技术手段，保障物联网系统的安全性。
物联网技术架构概述.pptx
以及中间件技术
感知层顾名思义就是感知系统的一个层面，这里的 感知主要就是指系统信息的采集。感知层包括就是把所有
物品通过一维/二维条码、射频识别（RFID）、传感器、 红外感应器、全球定位系统等信息传感装置自动采集到与 物品相关的信息，并传送到上位端，完成传输到互联网前 的准备工作。比如在供应链管理、工业控制、智能交通、
网应用。
感知层作为物联网架构的基础层面， 主要是达到信息采集并将采集到的数据上 传的目的，感知层的主要包括：自动识别 技术产品和传感器（条码、RFID、传感器、 等），无线传输技术（WLAN、Bluetooth、 ZigBee、UWB），自组织组网技术和中间 件技术。
2、自动识别 自动识别技术系统是指将物品有关代码采用
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
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
核心：“自治组网、协同感知”
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？
一般的，人们按照结构将条码分为一维条码和二维 条码。一维条码是通常我们所说的传统条码，按照应用 又可将其分为商品条码和物流条码。其中，商品条码包 括EAN条码和UPC条码等，物流条码包括128条码、ITF 条码、39条码、库德巴条码等。二维条码根据构成原理、 结构形状的差异，一般可分为两大类型：一类是行排式 或层排式二维条码（2D Stacked or Tiered Barcode），如PDF417、Code49、Code16K等；另 一类是棋盘式或矩阵式二维条码（2D Checkerboard or Dot Matrix Barcode），如汉信码、QR Code、 Data Matrix、Code One、Maxi Code等。关于条码 的简单分类如图4-3所示
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。
浅析万物互联及其关键技术
浅析万物互联及其关键技术万物互联是指通过物联网技术将各种物理设备、传感器、智能终端等连接起来，形成一个巨大的网络，并通过互联网进行数据传输和共享。
这种互联互通的状态可以使各种设备之间实现信息的交流和数据的共享，从而实现更加智能、高效的生产、生活和管理方式。
万物互联的关键技术主要包括传感器技术、通信技术、云计算技术、大数据分析技术和人工智能技术等。
传感器技术是万物互联的基础，传感器可以感知和采集各种物理量和环境信息，并将其转化为数字信号进行传输和处理。
传感器的广泛应用使得各种设备和物体都能够实时获取和传输数据，为万物互联提供了必要的数据基础。
通信技术是实现万物互联的关键环节，它负责将传感器采集到的数据传输到指定的终端设备或者云平台。
目前主流的通信技术包括无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙和NFC等，以及有线通信技术，如以太网和LoRa等。
这些通信技术提供了不同的传输速度和覆盖范围，可以满足不同场景下的通信需求。
云计算技术是支撑万物互联的核心技术之一，它通过将数据存储和计算任务外移，以云端为中心进行处理和管理，为亿万设备提供了强大的数据存储、计算和管理能力。
云计算技术能够实现大规模数据的存储和计算，并且可以根据需要弹性调整计算资源，为万物互联的发展提供了强大的支撑。
大数据分析技术是万物互联的另一个重要技术，它能够对海量的数据进行分析和挖掘，提取有价值的信息和知识，并为决策和优化提供支持。
大数据分析技术可以解决传感器采集到的数据海量而复杂的问题，为实现智能化运营和管理提供了重要的依据。
人工智能技术是实现万物互联的重要技术之一，它可以根据海量的数据训练和优化模型，从而实现对物体和环境的感知、理解和决策能力。
人工智能技术可以为万物互联系统提供智能分析、识别和决策的能力，进一步提高系统的自动化和智能化水平。
浅析万物互联及其关键技术
浅析万物互联及其关键技术万物互联（IoT，Internet of Things）是指互联网的延伸，将日常生活中的各种物品通过互联网连接在一起，实现信息的共享和交互。
随着物联网技术的快速发展，各种设备和物品可以实现智能化，从而为人们的生活带来便利和智能化体验。
本文将从万物互联的概念、应用领域和关键技术等几个方面展开浅析。
一、概念解析万物互联是指通过互联网将各种物理设备和物品连接在一起，实现信息的共享和交互。
这些物品可以是家电、智能手机、汽车、工业设备等各种日常用品和生产设备，通过传感器、通信技术和数据处理等技术实现与互联网的连接，并实现信息的传递和控制。
这种连接和交互可以使我们的生活更加便捷，也可以为工业生产带来更高效的管理和控制手段。
二、应用领域万物互联技术可以应用于各个领域，包括家庭生活、工业生产、医疗健康、农业生产等。
在家庭生活领域，我们可以通过智能家居设备实现远程控制家电、监控家庭安全、智能化的照明和空调控制等。
在工业生产领域，智能制造技术可以实现生产数据的实时监控和调整，提高生产效率和产品质量。
在医疗健康领域，智能医疗设备可以实现远程监护、健康数据的实时采集和分析，实现个性化的健康管理和医疗服务。
在农业生产领域，智能农业技术可以实现农作物的远程监测、灌溉和施肥控制，提高农业生产的效率和质量。
万物互联技术在各个领域都有着广泛的应用前景，可以为人们的生活和工作带来巨大的便利和改善。
随着物联网技术的不断发展和普及，各种智能设备将会逐渐走入我们的生活，为我们的生活带来更多的智能化体验和便利。
三、关键技术要实现万物互联，需要几种关键的技术支持和基础设施。
其中最重要的技术包括传感技术、通信技术和数据处理技术。
1. 传感技术传感技术是实现智能设备的基础，它可以通过获取物理世界的各种数据，转换成数字信号并传输给计算机进行分析和处理。
传感技术可以用于测量温度、湿度、压力、光照等各种环境参数，也可以用于检测物体的位置、速度、姿态等各种运动参数。
物联网体系结构及其标准化
2、网络化：未来的物联网技术将更加网络化，实现各种设备的无缝连接和协 同工作。例如，智能制造系统可以通过网络连接各种设备和机器，实现生产过 程的自动化和优化。
3、平台化：未来的物联网技术将更加平台化，以云平台为基础，实现各种应 用的集成和融合。例如，智慧城市可以将各种智能化设备和系统连接在一起， 实现城市管理的全面智能化。
4、安全性更加强化：针对安全和隐私问题，未来的物联网技术将采用更加先 进的技术手段和方法，加强数据保护和隐私保护能力。例如，采用先进的加密 技术和访问控制技术，保护用户数据的安全和隐私。
总之，物联网技术作为推动社会发展的重要力量，将在未来发挥更加重要的作 用。我们应积极面对并解决物联网技术在应用实践中面临的挑战与问题，不断 推进这一领域的技术进步和应用拓展。
参考内容
物联网（IoT）技术正日益成为推动全球数字经济发展的重要引擎。在这个万 物互联的时代，物联网技术应用于各个领域，如智慧农业、智能制造、智慧医 疗和智慧城市等，为实现数字化、网络化、智能化的目标奠定了基础。本次演 示将深入探讨物联网技术的应用实践及其体系结构，以期为相关领域的研究和 实践提供有益的参考。
3、智慧医疗物联网技术在智慧医疗领域的应用也日益广泛。例如，通过可穿 戴设备对病人进行实时健康监测，实现远程医疗和个性化治疗。此外，物联网 技术还应用于医疗废弃物跟踪和处理，为医疗安全保驾护航。
4、智慧城市物联网技术在智慧城市建设中发挥了重要作用。通过部署传感器 和智能化设备，实现对城市环境的实时监控和管理。例如，智能交通系统可以 通过感知设备获取交通状况，为市民提供更加便捷的出行服务。
物联网已广泛应用于各个领域，如智慧家居、智慧医疗、智慧城市等。在智慧 家居领域，物联网技术可以将各种智能设备连接在一起，实现智能化控制和管 理，提高生活的便利性和舒适度；在智慧医疗方面，物联网技术可以实现远程 监控、健康管理、智能化诊断等功能，提高医疗效率和精度；在智慧城市领域， 物联网技术可以实现对城市各种资源的智能化管理和优化配置，提高城市的管 理水平和可持续发展能力。
物联网体系架构知识总结
物联网体系架构知识总结最初的物联网概念，国内普遍认为的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的，当时还被称之为传感网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，初RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术到今天也得到了更加广泛的应用。
在我国，物联网的概念经过政府与企业的大力扶持已经深入人心。
现在的物联网已经被贴上了“中国式”的标签，其含义为：物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆的等等的“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和有限的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成、以及基于计算机的SaaS营运等模式，在内网、专网、互联网的环境下，采用时适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化。
物联网体系【物联网基本要素】物联网发展的关键要素包括由感知、网络和应用层组成的网络架构，物联网技术和标准，包括服务业和制造业在内的物联网相关产业，资源体系，隐私和安全以及促进和规范物联网发展的法律、政策和国际治理体系。
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3GPP MTC Service Requirements
MTC业务的公共需要 •地址 •识别 •收费 •安全 •远程管理 •分类别的系统优化： •低移动性 •通信时间可控 •仅使用PS域 •低数据率 •用户分群 •仅有移动源发 •高可用性 •盗窃/故意破坏
让客户尽情享受信息新生活
物联网技术发展的思考
2015年12月
提纲
物联网的体系架构和技术路线 物联网的标准进展
1
2
3
物联网网络发展关键问题 发展建议
4
物联网(传感网)典型体系架构
物联网典型体系架构分层描述
物联网应用层
提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标 将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的 解决方案集 关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决 方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发 广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施 是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部 分 关键在于为物联网应用特征进行优化和改进，形成协同感知的网 络 感知层是实现物联网全面的感知的核心能力 是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破的 部分 关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型 化和低成本的问题
物联网网络层
物联网感知层
物联网扩展系统架构
物联网技术路线
以规模化应用为目标，分阶段实现3G与传感网的融合，实现物联网的可 运营、可管理及产业化
信息汇聚
协同感知
泛在聚合
3G与传感器网络结合
3G与传感器网络融合
泛在网络、信息聚合
主要特征 （1）将分散的、利用多种感 知技术手段所采集的信息通过 网关设备汇聚到3G网络 （2）通过3G网络将感知信息 汇聚到应用系统 （3）由应用系统集中进行信 息的处理，并提供信息应用服 务。
•
物联网标准研究进展
国内标准物联网进展情况
国家传感器网络标准组（WGSN）
国家通信标准工作组（ CCSA）
标准组由信标委支持，无锡物联网研究院和电子技术标准化研究所主 导成立，主要面向ISO/IEC JTC1进行中国的国际标准提案输出 该标准组下设立2个研究组和6个标准组，分别为国际标准化项目组、 行业应用调研组、标准体系与系统架构组、通信与信息交互组、协同 信息处理组、标识组、接口组、安全组 参加单位众多，主要以高校、科研机构和IT企业为主，包括中国电子 技术标准化研究所、中国科学院、华为、西电捷通、深圳天智、杭州 家和、清华、北大、展讯、中兴、大唐、北邮、工信部研究院、中国 移动、中国联通、中国电信等上百家单位 该标准组提出的物联网信息汇聚、协同感知、泛在聚合三阶段演进路 线，已经被ISO/IEC JTC1传感网总体技术文档采纳。目前已明确在 JTC1下成立工作组（WGSN）,系统推进传感网国际标准的制定 CCSA TC5 WG7：正在进行物联网业务相关研究，即将完成《移动 M2M业务研究报告》 CCSA TC5 WG3：该组将从移动网与传感网结合为主要研究方向， 《物联网网络架构研究》、《TD-SCDMA无线传感器网络网关设备 技术要求》和 《CDMA2000无线传感器网络网关设备技术要求》近 期将立项
主要特征 （1）具备以事件、任务为驱动 的感知层、网络层和应用层协 同工作的更强大的信息感知和 信息处理能力 （2）3G网络为物联网业务特 性进行优化和定制，满足物联 网通信及业务的特性需求 （3）传感器网络的自组织、协 同感知功能是在物联网的整体 管理体系下实现的
主要特征 （1）基于多种组网技术融合的 无处不在的协同感知能力 （2）信息资源使用模式突破以 单一应用服务为目标，通过聚 合海量信息聚合不断衍生新的 应用
物联网市场和网络发展规划
物联网信息汇聚阶段关键技术
第一阶段3G与传感器网络结合
相关关键技术
• 传感器网络高能效通信技术 • 传感器网络组网关键技术 • 传感器网络协同体系架构 • 传感器网络专用操作系统 • 传感器网络测试验证平台 • 传感器网络低功耗技术 • 传感器网络电磁兼容技术 • 传感器网络网关设备
提纲
物联网的体系架构和技术路线 物联网的标准进展体系
1
2
3
物联网网络发展关键问题 发展建议
4
当前存在的主要问题
关键技术 有待突破
行业壁垒 有待突破
研发力量 比较分散
缺乏完 整的标 准体系
体系架构 尚未建立
缺乏成 熟的商 业模式
政策环境 难成 有待完善 规模
共赢模式 有待探索
物联网协同感知阶段 --第二阶段3G与传感网络的融合
3G与传感器网络融合物联网体系架构设计及研究 物联网的编码体系、码号体系、地址体系研究 物联网的安全体系研究 物联网QoS体系研究 增强无线接口 物联网移动性管理技术研究 物联网协同体系架构研究 物联网信息库管理策略及关键技术研究 物联网与信息智能处理关键技术研究 物联网的计费策略及关键技术研究 物联网应用示范系统建设
传感网技术 选择和组网
面向医卫和监 控的应用研究
物联网网关规范化
统一应用平台
模组规范化
3GPP R10-Network Improvements for Machine Type Communications (N目前就网络结构 （SA2)及无线接口(RAN2)开展了技术方案的研究
提纲
物联网的体系架构和技术路线 物联网的标准进展
1
2
3
物联网网络发展关键问题 发展建议
4
物联网标准研究进展
物联网标准研究进展
ETSI
2008年成立TC M2M工作组，该工作组由FT-Orange发起，包括 运营商、设备商、集成商等几百个研究单位和组织加入 研究目标
研究重点
研究和制定物联网业务需求报告,聚焦传感网和移动网融合、商业模式 和最佳业务应用等 研究并规范端到端的物联网网络架构与相关接口 对其他标准组织中已有物联网相关规范进行修订 网络架构和统一协议