物联网技术及应用 教学课件 作者 徐颖秦 06 物联网应用系统设计.ppt

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1、第6章物联网应用系统设计6.1物联网应用系统概述定义：物联网应用系统是综合物联网应用共性特点，贯穿感知、传输、服务三层的功能模块、协议和平台等的总称，是物联网应用的核心支撑平台。作用：提供终端远程管理、运行监控、警告管理、协议适配、业务数据传输、行业应用接入等综合服务功能；为物联网各种应用系统提供强大、稳定的运行支撑环境。核心：利用各种通信方式将分布在不同位置、功能各异的物品联结起来；通过功能完善的软件系统实现资源共享。6.1物联网应用系统概述价值与优势：物联网应用系统的建设，将打破孤立“竖井式”应用架构所形成的“信息孤岛”，实现应用业务间无缝集成与协作。支持多种感知设备适配接入，兼容各类传

2、输网络，提供灵活的应用服务部署和业务交互共享模式，并可动态添加新的应用。强大的平台开发及运行能力可显著降低物联网业务应用开发成本、服务运营成本及维护成本及准入门槛。先进、成熟、符合国际标准的软硬件技术和易扩展的开放式体系结构，能根据技术、业务的发展需要对系统功能进行调整、增加，支持二次开发和快速集成。多种信息加密手段与安全管理协议以及灵活的访问权限机制，为物联网应用提供坚实的安全保障。6.2物联网应用系统设计6.2.1物联网应用系统设计原则三大设计原则：可靠性、实用性、安全性。可靠性：要求物联网应用平台系统能够长期稳定运行；即使出现突发性事故时，也应具有快速恢复正常的能力。实用性：性价比高、

3、实用性强、易于扩展，是任何一个网络系统的基本要求，构建一个物联网应用基础平台更是如此，因此，应紧密结合实际需求。安全性：在物联网的应用平台中，除了病毒、黑客入侵外，还主要体现在对用户数据的访问权限上，一定要根据对应的工作需求，为不同用户、不同数据域配置相应的访问权限；同时，用户账户（特别是高权限账户）的安全也应受到重视，要采取相应的账户防护策略，如密码复杂性策略和账户锁定策略等，保护好用户账户，以防被非法盗取。6.2.1物联网应用系统设计步骤一个完整的物联网应用系统设计，包括：用户需求分析、初步方案设计、详细系统设计、应用平台设计等4个步骤。图6-1物联网系统设计的内容和步骤6.2.1物联网

4、应用系统设计步骤（1）用户需求分析物联网的应用平台系统设计包括：5个方面：基本配置需求分析：包括用户当前的设备、人员、资金投入、站点布局、地理分布、业务特点、数据流量和流向、软件和广域互联的通信、网络规模及发展情况等，得出系统所应具备的基本配置需求。性能和功能需求分析：包括需实现的功能、接入速率、存储量、响应时间、扩展要求，以及行业特定应用需求等。应用和安全需求分析：了解用户现有的和可能发展的业务范围和应用需求，据此分析系统应具有的安全等级和保密范围，包括所能延伸到的设备（软硬件）范围和人员情况等。成本和效益评估：对所需投入的人力、财力、物力，以及可能产生的经济、社会效益进行综合评估，撰写评

5、估分析报告。可行性论证：结合当地环境、政策、形势、发展等情况进行详细地可行性分析，完成可行性论证报告。6.2.1物联网应用系统设计步骤（2）初步方案设计设计方案一般包括以下2个方面：确定网络规模和应用范围：根据终端用户的地理位置和分布情况，确定物联网的覆盖范围。如用户为特定行业和关键应用，还需定义物联网的应用边界，如管理信息系统MIS（ManagementInformationSystem）、企业资源规划ERP（EnterpriseResourcePlanning）、数据库系统DBS（DataBaseSystem）、广域网WAN（WideAreaNetwork）连接、虚拟专用网VPN（Vir

6、tualPrivateNetwork）连接等。构建总体架构：根据用户物联网规模和终端用户的地理位置和分布情况确定物联网的总体架构，如需要集中式还是分布式，是采用客户机/服务器模式还是对等模式等。6.2.1物联网应用系统设计步骤（3）物联网系统设计在完成初步方案确定后，通过以下5个过程可完成物联网应用系统的设计方案。①确定网络拓扑结构定义：把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是网络的拓扑结构。作用：拓扑结构反映网络中各实体的结构关系，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能，系统可靠性与通信费用都有重大影响。类型：基本的物联网拓扑结构有总线型

7、、星型、树型和混合型等。6.2.1物联网应用系统设计步骤②设计节点规模：节点规模的设计是指根据用户网络规模、功能和应用需求、相应设备布局等，确定物联网主要节点的数量和布局、节点设备性能、容量和应具备的功能等。③确定操作系统：有3大类型：Windows操作系统：由微软公司开发，包括WindowsNT4.0、Windows200X等，适于桌面计算机。是目前应用最广、最易掌握的操作系统。Unix操作系统：目前常用的