3物联网层次结构

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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。

物联网层次结构以及与互联网的关系(ppt 39张)

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感知层-RFID技术
• 是物联网中“让物品开口说话”的关键技术，物联网中RFID标签上存着规范而具有互通性的信息，通过无线数据通信网络把他们自动采集到中央信息系统中实现物品的识别。
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感知层-RFID技术
• RFID是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据。 • 优点：精度高、适应环境能力强、抗干扰能力强、操作快捷等。 • 从本质上看，RFID是一种特殊的传感器技术。
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物联网的层次结构
• 如果将人对问题智慧处理的能力形式与物联网工作过程做一个比较，不难看出两者也有惊人的相似之处。 • 人的感官用来获取信息，人的神经用来传输信息，人的大脑用来处理信息，使人具有智慧处理各种问题的能力。 • 物联网处理问题同样也要经过三个过程：全面感知、可靠传输、智能应用（处理）
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物联网感知层
• 感知层实现对物理世界智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层，是实现互联网全面感知的基础。 • 感知层中的关键技术包括传感器技术、 RFID技术和传感器网络等。
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感知层-传感器
• 在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。 • 传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。
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物联网网络层
• 网络层处于物联网网络结构模型中的第二层，使用感知层并向上为应用层服务。 • 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

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。

物联网的应用原理有几层

物联网的应用原理有几层1. 物联网的基本原理物联网是基于物理对象间相互连接和信息交换的概念。

其基本原理包括以下几个层级：•感知层：物联网的感知层主要是通过各种传感器，收集物理世界中的信息。

这些传感器可以是温度传感器、湿度传感器、光照传感器等等，用于感知环境的各种数据。

感知层的数据采集和传输技术包括无线传感器网络、射频识别、图像识别等。

•传输层：传输层主要负责将感知层获取到的数据进行传输。

这里涉及到无线传输、有线传输等多种传输方式。

物联网中常用的传输协议包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。

•网络层：网络层主要负责对传输层传输的数据进行处理和管理。

它使用多种协议和技术，如IPv6、6LoWPAN（IPv6 over Low power WirelessPersonal Area Networks）等，实现物联网终端设备之间的网络互连。

•应用层：应用层是物联网中最上层的一层，主要负责将物联网中的数据进行解析、处理和应用。

这里包括数据存储、数据分析和数据可视化等。

应用层还包括物联网平台的搭建和管理。

2. 物联网的应用层次结构物联网的应用层次结构可以分为三个主要层次：•感知层：这一层包括感知物理事件、采集数据的设备和传感器网络。

感知层负责将物理世界中的信息转化为数字信号，并通过无线或有线方式发送给传输层。

•网络层：网络层是物联网的核心层级，负责将感知层采集到的数据传输给应用层，并将应用层的指令传输给感知层。

网络层通过各种传输协议和技术实现终端设备之间的通信和互联。

•应用层：应用层是物联网最顶层的一层，它主要负责对传输层获取到的数据进行解析、处理和应用。

应用层可以将数据存储到云平台中，进行数据分析和可视化展示。

3. 物联网应用原理的发展趋势随着物联网技术的不断发展，物联网的应用原理也在不断演变之中。

以下是当前物联网应用原理的一些发展趋势：•边缘计算：边缘计算是指将计算任务和数据处理推向物联网的边缘设备。

通过在边缘设备上进行数据处理和决策，可以减少对云平台的依赖，提高实时性和安全性。

物联网结构层次及其功能

以下为物联网结构层次及其功能，一起来了解一下吧。

感知层——感知信息作为物联网的核心，承担感知信息作用的传感器，一直是工业领域和信息技术领域发展的重点，传感器不仅感知信号、标识物体，还具有处理控制功能。

目前，在发达国家，其发展已芯片化、集成化和智能化。

如最早提出泛在网的加州大学（伯克利分校），已将压力、磁、光等传感单元集成在一个芯片中，而且芯片具备无线接入和自组网功能。

然而，传感器国产化程度较低，其成本、性能和寿命尚不能满足交通运输物联网信息感知的需求。

据了解，交通运输部正在和其他部门合作，研制满足交通需求、具有自主知识产权的传感器，并对市场产生了影响。

如专业生产感知气象信息设备的维萨拉公司，得知交通运输部正在组织相关研究后，主动要求加入，其产品在国内也应声降价。

网络层——传输信息传感器感知到基础设施和物品信息后，需要通过网络传输到后台进行处理。

目前，传输信息应用的网络先进技术包括第6版互联网协议（IPv6）、新型无线通信网（3G、4G、ZIGBEE等）、自组网技术等，正在向更快的传输速度、更宽的传输带宽、更高的频谱利用率、更智能化的接入和网络管理发展。

据专家介绍，我国在道路建设中，沿路铺设了大量光纤，但利用程度不高。

物联网采集到的海量数据，可以使这些道路光纤物尽其用。

应用层——处理信息物联网概念下的信息处理技术有分布式协同处理、云计算、群集智能等。

信息处理的目的是应用，交通物联网的信息处理是为了分析大量数据，挖掘对百姓出行和交通管理有用的信息。

此外，还需要建立信息处理和发送机制体制，保证信息发送到需要的人手中。

比如，把宏观的路网信息发送给管理决策人员，把局部道路通行情况发送给公众，把某条具体路段的事故信息发送给正行驶在上面的车辆。

物联网的结构

物联网的结构物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”，从而实现人与物、物与物之间的沟通，物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。

因此，物联网由三个部分组成：感知部分，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别；传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输，智能处理，即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

目前在业界物联网体系架构也被公认为有三个层次：泛在化末端感知网络、融合化网络通信基础设施与普适化应用服务支撑体系，也可以通俗地将它们称为感知层、网络层和应用层。

(1)泛在化末端感知网络泛在化末端感知网络的主要任务是信息感知。

物联网的一个重要特征是“泛在化”，即“无处不在”的意思。

这里的“泛在化”主要是指无线网络覆盖的泛在化，以及无线传感器网络、RFID标识与其他感知手段的泛在化。

“泛在化”的特征说明两个问题：第一，全面的信息采集是实现物联网的基础第二，解决低功耗、小型化与低成本是推动物联网普及的关键。

“末端网络”是相对于中间网络而言的。

大家知道，在互联网中如果我们在中国访问欧洲的一个网络时，我们的数据需要通过多个互联的中间网络转发过去。

“末端网络”是指它处于网络的端位置，即它只产生数据，通过与它互联的网络传输出去，而自身不承担转发其他网络数据的功能。

因此我们可以将“末端感知网络”类比为物联网的末梢神经。

泛在化末端感知网络的另一个含义是物联网的感知手段的“泛在化”。

通常我们所说的RFID、传感器是感知网络的感知结点。

但是，目前仍然有大量应用的IC卡、磁卡、一维或二维的条形码也应该纳入感知网络,成为感知结点。

(2)融合化网络通信基础设施融合化网络通信基础设施的主要功能是实现物联网的数据传输。

目前能够用于物联网的通信网络主要有互联网、无线通信网与卫星通信网、有线电视网。

目前我国正在推进计算机网络、电信网与有线电视网的三网融合。

三网融合的结果将会充分发挥国家在计算机网络、电信网与有线电视网基础设施建设上多年投入的作用，推动网络应用，也为物联网的发展提供了一个高水平的网络通信基础设施条件。

物联网的四个层次

物联网的四个层次
1.感知层
感知层是物联网的最底层，其主要功能是收集数据，通过芯片、蜂窝模组/终端和感知设备等工具从物理世界中采集信息。

感知层主要参与者是传感器厂商、芯片厂商和终端及模块生产商，产品主要包括传感器、系统级芯片、传感器芯片和通信模组等底层元器件。

2.传输层
传输层是物联网的管道，主要负责传输数据，将感知层采集和识别的信息进一步传输到平台层。

传输层的参与者是通信服务提供商，提供通信网络，其中通信网络可以分为蜂窝通信网络和非蜂窝网络。

3.平台层
平台层负责处理数据，在物联网体系中起承上启下作用，主要将来自感知层的数据进行汇总、处理和分析，主要包括PaaS平台、AI平台等。

平台层的参与者是各式的平台服务提供商，所提供的产品与服务可以分为物联网云平台和操作系统，完成对数据、信息进行存储和分析。

4.应用层
应用层是物联网的最顶层，主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题，包括消费驱动应用、产业驱动应用和政策驱动应用。

目前，物联网已实际应用到家居、公共服务、农业、物流、服务、工业、医疗等领域，各个细分场景都具备巨大的发展潜力。

认知感知层

认知感知层
1．感知层的概念
物联网层次结构分为三层,分别为感知层、网络层、应用层。

感知层位于最底层,它是物联网的核心，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。

感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

2.感知层的应用
感知层包括二维码标签及识读器、RFID标签及读写器、摄像头、GPS导航、各种功能传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

3.感知层的关键技术
(1)传感器：传感器是物联网中获得信息的主要设备，它利用各种机制把被测量转换为电信号，然后由相应信号处理装置进行处理，并产生响应动作。

(2)RFID：它的全称为Radio Frequency Identification，即射频识别，又称为电子标签。

RFID是一种非接触式的自动识别技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。

它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。

(3)无线传感网络：它的英文名称为Wireless Sensor Network，简称WSN。

传感器网络是一种由传感器节点组成网络，其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器和通信单元。

节点间通过通信网络组成传感器网络，共同协作来感知和采集环境或物体的准确信息。

它是目前发展迅速，应用最广的传感器网络。

物联网层次结构_图文

– 物联网是各种感知技术的广泛应用。 – 物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。 – 物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身
也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制
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物联网与互联网关系
• 物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性地采集环境信息，不断更新数据。
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感知层-传感器
• 在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。
• 传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。
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感知层-传感器
• 传感器(Transducer/Sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息或自动控制执行工作，并按一定规律转换为电信号或其他所需形式的信息输出，是物联网采集信息的终端工具。
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物联网应用层
• 应用层在物联网的感知层和网络层的支撑下，将物联网技术与各类行业的应用相结合，实现无所不在的智能化应用。
• 典型应用有：智能交通、绿色农业、工业监控、动物标识、远程医疗、智能家居、环境检测、公共安全、食品溯源、城市管理、智能物流等。
• 这些应用涉及的内容可以是跨行业的，也可以是某行业内部的；用户可能是普通公众，也可能是政府机构、企业组织等。
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物联网的层次结构
• 物联网应用系统的规划、设计和实现涉及多种技术，属于交叉学科的范畴。
• 尽管物联网系统结构复杂，不同物联网应用系统的功能、规模差异很大，但是它们之间必然存在着很多内在的共性特征。

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。

物联网技术与智能家居作业指导书

物联网技术与智能家居作业指导书第1章物联网技术基础 (3)1.1 物联网概念与体系结构 (3)1.2 物联网关键技术概述 (4)1.3 物联网标准与协议 (4)第2章智能家居概述 (5)2.1 智能家居的定义与分类 (5)2.2 智能家居的发展历程与趋势 (5)2.3 智能家居的核心技术与架构 (6)第3章智能家居感知技术 (6)3.1 传感器技术 (6)3.1.1 传感器类型 (6)3.1.2 传感器布置与部署 (7)3.1.3 数据采集与处理 (7)3.2 环境感知技术 (7)3.2.1 环境参数监测 (7)3.2.2 能耗监测与优化 (7)3.2.3 环境安全监测 (7)3.3 生物特征识别技术 (7)3.3.1 指纹识别 (7)3.3.2 人脸识别 (8)3.3.3 声纹识别 (8)3.3.4 其他生物特征识别技术 (8)第4章智能家居通信技术 (8)4.1 有线通信技术 (8)4.1.1 以太网 (8)4.1.2 电力线通信（PLC） (8)4.1.3 RS485 (8)4.2 无线通信技术 (8)4.2.1 ZigBee (9)4.2.2 ZWave (9)4.2.3 NFC (9)4.3 蓝牙与WiFi技术 (9)4.3.1 蓝牙 (9)4.3.2 WiFi (9)第5章智能家居控制技术 (9)5.1 家庭自动化控制系统 (9)5.1.1 系统架构 (9)5.1.2 关键技术 (10)5.2 智能控制器设计 (10)5.2.1 控制器硬件设计 (10)5.2.2 控制器软件设计 (10)5.3.1 自动化控制 (10)5.3.2 远程控制 (10)5.3.3 智能场景 (10)5.3.4 语音控制 (11)5.3.5 安全防护 (11)第6章智能家居数据处理与分析 (11)6.1 数据采集与预处理 (11)6.1.1 数据源识别与接入 (11)6.1.2 数据清洗与融合 (11)6.1.3 数据标准化与归一化 (11)6.2 数据存储与管理 (11)6.2.1 数据存储架构 (11)6.2.2 数据备份与恢复 (11)6.2.3 数据访问控制 (11)6.3 数据挖掘与分析 (11)6.3.1 用户行为分析 (11)6.3.2 能耗分析与优化 (12)6.3.3 故障预测与维护 (12)6.3.4 智能决策支持 (12)第7章智能家居安全与隐私保护 (12)7.1 智能家居安全威胁与防护策略 (12)7.1.1 安全威胁 (12)7.1.2 防护策略 (12)7.2 加密与认证技术 (13)7.2.1 加密技术 (13)7.2.2 认证技术 (13)7.3 隐私保护与数据脱敏 (13)7.3.1 隐私保护 (13)7.3.2 数据脱敏 (13)第8章智能家居典型应用场景 (13)8.1 智能照明系统 (13)8.1.1 系统概述 (14)8.1.2 典型应用场景 (14)8.2 智能安防系统 (14)8.2.1 系统概述 (14)8.2.2 典型应用场景 (14)8.3 智能家电与能源管理 (14)8.3.1 系统概述 (14)8.3.2 典型应用场景 (14)第9章智能家居系统集成与优化 (15)9.1 系统集成技术 (15)9.1.1 概述 (15)9.1.2 硬件集成技术 (15)9.1.4 网络集成技术 (15)9.2 系统优化方法 (15)9.2.1 系统功能优化 (15)9.2.2 系统稳定性优化 (15)9.2.3 系统安全性优化 (16)9.3 智能家居平台设计与实践 (16)9.3.1 平台架构设计 (16)9.3.2 关键技术 (16)9.3.3 实践案例 (16)第10章智能家居未来发展展望 (16)10.1 物联网与人工智能技术的融合 (16)10.1.1 数据分析与挖掘 (16)10.1.2 自主学习与优化 (17)10.1.3 语音识别与自然语言处理 (17)10.2 智能家居行业应用拓展 (17)10.2.1 智能安防 (17)10.2.2 智能健康 (17)10.2.3 智能教育 (17)10.2.4 智能娱乐 (17)10.3 智能家居标准化与产业生态建设 (17)10.3.1 标准化制定 (17)10.3.2 产业生态建设 (17)10.3.3 政策支持与推广 (18)第1章物联网技术基础1.1 物联网概念与体系结构物联网，即Internet of Things（IoT），是指通过信息传感设备，将各种实体物体连接到网络上进行信息交换和通信的技术。

贯穿物联网三个层次的是

贯穿物联网三个层次的是类似于仿生学，让每件物品都具有“感知能力”，就像人有味觉、嗅觉、听觉一样，物联网模仿的便是人类的思维能力和执行能力。

而这些功能的实现都需要通过感知、网络和应用方面的多项技术，才能实现物联网的拟人化。

所以物联网的基本框架可分为感知层、网络层和应用层三大层次。

感知层感知层是物联网的底层，但它是实现物联网全面感知的核心能力，主要解决生物世界和物理世界的数据获取和连接问题。

物联网是各种感知技术的广泛应用。

物联网上有大量的多种类型传感器，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同，所以每个传感器都是唯一的一个信息源。

传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性地采集环境信息，不断更新数据。

物联网运用的射频识别器、全球定位系统、红外感应器等这些传感设备，它们的作用就像是人的五官，可以识别和获取各类事物的数据信息。

通过这些传感设备，能让任何没有生命的物体都拟入化，让物体也可以有“感受和知觉”，从而实现对物体的智能化控制。

通常，物联网的感知层包括二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、二维码标签、电子标签、条形码和读写器、摄像头等感知终端。

感知层采集信息的来源，它的主要功能是识别物体、采集信息，其作用相当于人的五个功能器官。

对于目前关注和应用较多的射频识别网络来说，附着在设备上的射频识别标签和用来识别射频信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。

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，网络层主要解决感知层所获得的长距离传输数据的问题。

它是物联网的中间层，是物联网三大层次中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分。

它由各种私有网络、互联网、有线通信网、无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

网络层的传递，主要通过因特网和各种网络的结合，对接收到的各种感知信息进行传送，并实现信息的交互共享和有效处理，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。

物联网三层结构

物联网体系的三层结构综合国内各权威物联网专家的分析，将物联网系统划分为三个层次：感知层、网络层、应用层，并依此概括地描绘物联网的系统架构。

感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题，由各种传感器以及传感器网关构成。

该层被认为是物联网的核心层，主要是物品标识和信息的智能采集，它由基本的感应器件（例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成）以及感应器组成的网络（例如RFID网络、传感器网络等）两大部分组成。

该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术（FCS）等，涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。

传输层也被称为网络层，解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，通常是长距离的传输问题，主要完成接入和传输功能，是进行信息交换、传递的数据通路，包括接入网与传输网两种。

传输网由公网与专网组成，典型传输网络包括电信网（固网、移动网）、广电网、互联网、电力通信网、专用网（数字集群）。

接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、RFID网络的最后一公里的接入。

应用层也可称为处理层，解决的是信息处理和人机界面的问题。

网络层传输而来的数据在这一层里进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。

处理层由业务支撑平台（中间件平台）、网络管理平台（例如M2M管理平台）、信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成，完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能，典型技术包括中间件技术、虚拟技术、高可信技术，云计算服务模式、SOA系统架构方法等先进技术和服务模式可被广泛采用。

在各层之间，信息不是单向传递的，可有交互、控制等，所传递的信息多种多样，包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

尽管物联网在智能工业、智能交通、环境保护、公共管理、智能家庭、医疗保健等经济和社会各个领域的应用特点千差万别，但是每个应用的基本架构都包括感知、传输和应用三个层次，各种行业和各种领域的专业应用子网都是基于三层基本架构构建的。

浅析物联网的体系结构与关键技术

浅析物联网的体系结构与关键技术随着时代的不断发展，物联网已经悄然进入我们的生活中，改变着我们的生产和生活方式。

物联网不仅有着广泛的应用领域，如医疗、工业、交通、社区等，而且涉及到了众多的学科，如计算机科学、通信工程、物理学、生物学等。

这篇文章将对物联网的体系结构和关键技术进行浅析。

一、物联网的体系结构物联网的体系结构是指物联网系统各个层次之间的关系和相互作用。

总体来讲，物联网的体系结构包含四个层次：感知层、网络层、服务层和应用层。

1.感知层感知层是物联网系统的最底层，它是物联网的数据源。

感知层包括各种传感器、执行器、智能终端设备和标签等，这些设备负责采集、监测和控制目标对象的信息。

这些设备将采集到的数据通过传感器网络发送给物联网系统的下一层。

2.网络层网络层是物联网的核心层，也是连接感知层和服务层的桥梁。

网络层主要是负责将不同种类的设备和网络进行连接，并且能够保证巨量的数据实时传输。

网络层采用高效的无线传感网、有线网络和云计算等技术手段来实现这一目标。

3.服务层服务层主要是提供物联网的服务和应用功能。

服务层的作用是将传感器和物联网系统的其他模块连接起来，提供实时数据采集、数据分析、数据存储和传输等服务。

服务层是物联网系统的核心，因为它决定了整个系统的服务质量和系统功能。

4.应用层应用层是物联网的最上层，它基于服务层提供的数据和功能，为用户提供更加丰富的应用服务。

应用层包括物联网应用软件、数据分析应用和云服务等。

应用层的作用是将底层数据变成信息并加以运用，提供年方便的用户界面和友好的用户体验。

二、物联网的关键技术物联网的体系结构为物联网的运作提供了基础，而物联网的关键技术则是物联网实现的基础。

物联网的关键技术主要包括传感器技术、通信技术、数据处理技术、安全技术和智能算法技术。

1.传感器技术传感器技术是物联网的灵魂，负责将物理世界中各种信息采集到物联网系统中。

传感器技术应用于温度、湿度、压力、光照、一氧化碳等各种环境因素的检测和控制，为物联网的实现提供了基础。

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。

第二讲_三层架构

4.6 数据融合与智能技术
1．数据融合与处理所谓数据融合，是指将多种数据或信息进行处理，组合出高效、符合用户要求的信息的过程。在传感网应用中，多数情况只关心监测结果，并不需要收到大量原始数据，数据融合是处理这类问题的有效手段。 2．海量数据智能分析与控制海量数据智能分析与控制是指依托先进的软件工程技术，对物联网的各种数据进行海量存储与快速处理，并将处理结果实时反馈给网络中的各种“控制”部件。
网络层功能 - 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，尤其是远距离传输的问题。 - 由于广域通信网络在早期物联网发展中的缺位，早期的物联网应用往往在部署范围、应用领域等诸多方面有所局限，终端之间以及终端与后台软件之间都难以开展协同。 - 随着物联网发展，建立端到端的全局网络将成为必然。
4.7 物联网保障体系
物联网标准
图 2-11
物联网标准体系
4.7 物联网保障体系
我国物联网标准制定现状
统一坚强智能电网技术标准体系国家电网公司统一坚强智能电网技术标准体系框图
综合规划
输电
配电
调度
信息与安全
0 基础与综合
0 基础与综合 1 设备材料 2 设计 3 建设 4 运行维护 5 其他
传感器网关传感器结点
感知终点
结信息采集安全点安全物理安全
பைடு நூலகம்
图 2-15
安全层次模型
4.7 物联网保障体系
物联网安全
层次受到的攻击物理破坏、信道阻塞制造碰撞攻击、反馈伪造攻击、耗尽攻击、链路层阻塞等