• 物聯網的四層體系結構

    物聯網的四層體系結構 百恒物聯 2018-11-28 6934
      根據物聯網的服務類型和節點等情況,一部分人提出了由感知層、接入層、網絡層和應用層組成的物聯網四層體系結構

      1、感知層


      感知層是物聯網發展和應用的基礎。感知層相當于物聯網的皮膚和五官,完成識別物體、采集信息的任務。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀/寫器、攝像頭、GPS、各種傳感器、視頻攝像頭、終端、傳感器網絡等數據采集設備。也包括數據接入到網關之前的傳感器網絡。RFID技術、傳感和控制技術、短距離無線通信技術是感知層涉及的主要技術。

      1)基于RFID的物聯網感知方式


      對于目前關注和應用較多的RFID網絡來說,安裝在設備上的RFID標簽和用來識別RFID信息的掃描儀、感應器屬于物聯網的感知層。在基于RFID的物聯網中被檢測的信息是RFID標簽內容,高速公路不停車收費系統、超市倉儲管理系統等都是基于這一類結構的物聯網。

      2)自組網多跳式物聯網感知方式


      感知層由智能傳感節點和數據采集節點組成。智能節點感知各種信息,例如,用于戰場環境信息收集的智能微塵(Smart Dust)可以感知溫度、濕度、圖形等信息。這些智能節點可以組成網絡,并自行組網將數據傳遞到上層網關接入點,由網關將收集到的感應信息通過網絡層提交到后臺處理。環境監控、污染監控等應用是基于這一類結構的物聯網。

      2、接入層


      接入層由末梢節點和接入網關(Access Gateway)組成,完成應用末梢各節點信息的組網控制和信息匯集,或完成向末梢節點下發信息的轉發等功能。這些末梢節點構成了末梢網絡或傳感網(由大量各類傳感器節點組成的自治網絡)。

      在末梢節點之間完成組網后,如果末梢界節點需要上傳數據,則將數據發送給基站節點,基站節點收到數據后,通過接入網關完成和承載網絡的連接;當應用層需要下傳數據時,接入網關收到承載網絡的數據后,由基站節點將數據發送給末梢節點,從而完成末梢節點與承載網絡之間的信息轉發和交互。

      3、網絡層


      網絡層相當于物聯網的神經中樞和大腦,實現信息傳遞和處理。網絡層包括通信與互聯網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等,網絡層將感知層和接入層獲取的信息進行傳遞和處理。

      網絡層也包括信息存儲查詢、網絡管理等功能。

      網絡層中的感知數據管理與處理技術是實現以數據為中心的物聯網的核心技術。感知數據管理與處理技術包括傳感網數據的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數據決策和行為的理論和技術。云計算平臺作為海量感知數據的存儲、分析平臺,將是物聯網網絡層的重要組成部分,也是應用層眾多應用的基礎。

      網絡層包括各種通信網絡與物聯網形成的承載網絡。承載網絡包括現行的通信網絡(如2G網絡、3G網絡、4G網絡)、計算機互聯網、企業網等,完成物聯網接入層與應用層之間的信息通信。

      4、應用層


      應用層相當于物聯網的“社會分工”,即與行業需求結合,實現廣泛智能化。應用層是物聯網與行業專業技術的深度融合,與行業需求結合,實現行業智能化,這類似于人的社會分工,最終構成人類社會。

      應用層由各種應用服務器組成(包括數據庫服務器),主要功能包括對采集數據的匯聚、轉換、分析,以及用戶層呈現的適配和事件觸發等。從末梢節點獲取的大量原始數據,經過網絡層的傳輸、轉換、分析處理后變成具有實際價值的數據;保存了這些數據的應用服務器將根據用戶的呈現設備不同完成信息呈現的適配,并根據用戶的設置觸發相關的通告信息。同時當需要完成對末梢節點控制時,應用層還能完成控制指令生成和指令下發控制。

      應用層要為用戶提供物聯網應用的用戶接口(UI接口),包括用戶設備(如PC、手機)、客戶端等。除此之外,應用層還包括云計算功能。基于云計算,物聯網管理中心、信息中心等部門可以對海量信息進行智能處理。
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