3物联网层次结构

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1、第I章物联网基础物联网层次结构以及与互联网的关系学习任务物联网层次结构物联网与互联网的关系122物联网的层次结构在研究物联网的层次结构之前，我们先来了解一下我们对客观物理世界的感知和处理过程：依据感知器官来感知信息；由神经系统传递给大脑；大脑综合感知的信息和存储的知识来做出判断，以选择最佳方案。3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）4物联网的层次结构物

2、联网工作过程与人的智能处理问题过程比较5物联网的层次结构设计一个复杂的、庞大的系统必然要采用“化整为零，分而治之”的“分层结构”思想。物联网是一个形式多样、涉及社会生活各个领域的复杂系统。从实现技术角度看，物联网的特点是：网络的异构性，规模的差异性，接入的多样性。6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。根据物联网的技术架构，结合互联网的分层模型，也可以对物联网进行分层。7物联网层次结构模型物联网可分为感知层、网络层、应用层58物联网感知层感知

3、层位于物联网层次结构中的最底层，主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据等。感知层的作用相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体、采集信息。数据采集技术有多种，主要包括传感器、RFID、多媒体信息采集、实时定位等。9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。10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

4、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。11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。传感器可以看成物联网的“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”和“指尖”，通过传感器可实现自动检测和自动控制。12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

5、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。13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。14感知层-传感器网络传感器网络是由众多传感器节点组成、通过无线通信方式形成的多跳自组织网络。传感器网络将大量独立的传感器连接起来，实现采集信息的传输。15感知层-发展方向感知层主要由遍布各种建筑、楼宇、街道、公路桥梁、车辆、地表和管网中的各类传感器、二维条形码、RFID标签和RFID识读器、摄像头、GPS

6、、M2M（MachinetoMachine）设备以及各种嵌入式终端等组成的传感器网络。是物联网的基础。感知层的发展方向是具备更敏感、更全面的感知能力，解决传感器设备低功耗、小型化和低成本的问题。16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。17物联网网络层感知层的信息经由网关转化为网络能够识别的信息后就传到了网络层，网络层再进行信息的传递与处理。网络层包括2G通信网络、3G通信网络、Wi-Fi、互联网等，信息可以经

7、由任何一种网络或几种网络组合的形式进行传输。18物联网网络层网络层还包括物联网的管理中心及物联网的信息中心。以提升对信息的传输和运营能力。物联网管理中心负责物品的统一标识编码管理、认证、鉴权、计费等；物联网信息中心则负责物品信息的存储和统一分析计算处理。19网络层-关键技术网络层关键技术包括高/低速近/远距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M通信增强、IP承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及