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物联网的体系结构可以分为感知层,网络层和应用层三个层次。
感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。
网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强,是我国互联网技术领域最成熟的部分。
应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。
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#
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#
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#
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。
移动物联网是指利用移动通信技术进行数据传输,实现物与物、物与人之间的互联网络。其架构包括感知层、网络层和应用层三个部分。
感知层:感知层是移动物联网的底层,主要负责收集各种物理信息,包括声音、图像、温度、湿度等等。感知层中使用的技术包括传感器、RFID标签、二维码等。
网络层:网络层是移动物联网的核心层,负责将收集到的信息进行传输。网络层中使用的技术包括移动通信网络、互联网、云计算平台等。
应用层:应用层是移动物联网的最高层,主要负责将传输过来的信息进行处理和应用。应用层中使用的技术包括各种应用系统、智能家居、智能交通等。
1、感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。
2、网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。
3、应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。
在物联网架构中,手机可以担任不同层次的功能,如下:
1. 应用层:手机在物联网中可以作为应用程序的平台,提供不同类型的应用程序,如智能家居控制、健康监测、智能穿戴等。
2. 支持层:手机作为支持层的一部分,可以提供网络连接、数据处理能力等服务,可以有硬件加速、存储、计算等方面的优势。
3. 网络层:手机通过内置的通信模块(如WIFI、蓝牙、NFC等技术),与各个设备通信,形成一个有机的网络,实现设备之间的互联互通。
4. 感知层:手机作为终端设备,可以接收环境中的各种传感器信息,如温度、湿度、光线、气体浓度等,提高用户的使用体验。
5. 安全层:物联网中设备间的信息交换可能面临攻击,手机可以作为保护系统的一部分,加强设备之间的安全性,如提供设备认证服务,保护设备之间的数据交互的安全性。
物联网应用因其设备部署量大,功耗是一个关键性指标,而物联网网关所支持的边缘计算由于其需要数据处理的能力,效率性也是一个重要的指标。
而ARM处理器一直以低功耗、高能效比、可裁剪而著称,这些优点使得物联网网关在边缘计算上的应用可谓是恰到好处。计讯物联网网关采用基于ARM架构的高端处理器,能实现低功耗、长久快速传输,并产生较低的发热量。
云计算不属于物联网的感知层。
物联网的感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。它包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、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。