1、物联网技术架构物联网技术架构概述第1页物联网概念发展和融合RFID早期物联网RFID+互联网把全部物品经过射频识别（RFID）和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网ITU和欧盟对概念扩展提出任何时刻，任何地点，任意物体之间互联，无所不在网络和无所不在计算发展愿景，除RFID技术外，传感器技术，纳米技术，智能终端等技术将得到愈加广泛应用。早期传感网自组织网络分布式节点自组织组成网络，用于战场侦察。泛在传感器网络ITU研究汇报能够以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”形式被布署，由智能传感节点组成网络。泛在网络江泽民主席文章由智能网络、最先进计算技术以及其它领先数字技
2、术基础设施武装而成技术社会形态，将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征，帮助人类实现“4A”化通信。物联网技术架构概述第2页泛在传感器网络体系架构物联网技术架构概述第3页物联网产业与电信产业差异电信网和互联网电信网和互联网面向人与人互联，网络本面向人与人互联，网络本身非智能；身非智能；物联网物联网物联网面向物物互联，物非智能，物联网面向物物互联，物非智能，要求网络智能、自治；要求网络智能、自治；（信息技术前沿和交叉领域）（信息技术前沿和交叉领域）关键：关键：“自治组网、协同感知自治组网、协同感知”差异项目电信产业电信产业物联网产业物联网产业用户需求起源主要需求推进力起源于公众用
3、户传统电信产业与传统行业交叉与融合，根本推进力是传统行业改进生产和管理效率紧迫需求目标客户和应目标客户和应用需求用需求目标客户单一、应用需求集中、系统特征明确，是电信产业能够在短时间内快速成熟根本原因。应用领域众多，不一样应用差异大，每个细分市场产业规模小。面临用户需求不清楚、行业前景不明朗、产业化力量投入目标含糊等根本问题；商业模式商业模式公众客户服务和集团客户服务行业用户基于行业信息及流程保密性、安全性等考虑，将在物联网产业价值链中饰演着完全不一样角色。大规模产业化必须打破原有电信产业价值链形式及思维模式，实现商业模式创新标准化标准化基于主流标准产品占据了全球绝大多数市场份额，标准市场集中
4、度较高物联网标准与行业内标准依旧存在标准化空白，这些原因存在也妨碍了物联网快速规模产业化新业务模式新业务模式新发展机遇新发展机遇物联网技术架构概述第4页物联网技术架构物联网技术架构概述第5页概述物联网作为一个系统网络，与其它网络一样，也有其内部特有架构。你知道物联网架构分为几层么？物联网系统有三个层次。一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体信息；二是网络层，经过各种电信网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层得到信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。物联网技术架构概述第6页物联网系统架构图物联网技术架构概述第7页物联网
5、技术架构概述第8页物联网技术架构概述第9页物联网技术架构概述第10页概述假如把物联网系统和人体做比较，感知层好比人体四肢，传输层好比人身体和内脏，那么应用层就好比人大脑，软件和中间件是物联网系统灵魂和中枢神经。感知层包含信息采集和组网与协同信息处理，经过传感器、一维/二维条码、RFID、以及其它多媒体信息自动识别并采集信息，采集到信息怎样计入到网络层呢？需要将采集到信息向上位端传输，这时就需要利用组网技术和协同信息处理技术，包含远距离与近距离数据传输技术、自组织组网技术、协同信息处理技术、以及信息采集中间件技术。网络层主要指是由移动通信网、广电网、互联网、以及其它专网组成网络体系，实现数据传输
6、。应用层包含物联网应用支撑技术和物联网实际应用。在物联网系统架构中，我们还能够看到物联网包括到需到公共技术，比如：编码、标识、解析、信息服务、安全、以及中间件技术物联网技术架构概述第11页物联网技术架构概述第12页物联网技术架构概述第13页物联网技术架构概述第14页物联网技术架构概述第15页物联网技术架构概述第16页物联网接入技术架构物联网技术架构概述第17页网络感知层感知层顾名思义就是感知系统一个层面，这里感知主要就是指系统信息采集。感知层包含就是把全部物品经过一维/二维条码、射频识别（RFID）、传感器、红外感应器、全球定位系统等信息传感装置自动采集到与物品相关信息，并传送到上位端，完成传
7、输到互联网前准备工作。比如在供给链管理、工业控制、智能交通、智能家居中都得到很好地应用。比如：粘贴在设备上RFID标签和用来识别采集RFID信息读写器就属于物联网感知层。人们采集到信息是RFID标签里面存放内容，需要在采集装置当地进行处理，然后将有用数据传输到系统控制管理中心，比如：高速公路不停车收费系统、超市仓储管理系统等，都是基于这类结构物联网应用。物联网技术架构概述第18页网络感知层感知层作为物联网架构基础层面，主要是到达信息采集并将采集到数据上传目标，感知层主要包含：自动识别技术产品和传感器（条码、RFID、传感器、等），无线传输技术（WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB
8、），自组织组网技术和中间件技术。物联网技术架构概述第19页网络感知层2、自动识别自动识别技术系统是指将物品相关代码采取条码、射频等自动识别与数据采集技术载体进行承载，以及经过条码、射频等自动识别设备获取条码、射频标签上承载物品编码信息技术体系，自动识别过程实现了某一个条码、射频标签与唯一标识某一物品物品编码一一对应关系，该系统完成国家物品识别网络体系信息采集功效，该系统获取物品编码系统中信息，并上传到上层中间件系统中进行加工处理。物联网技术架构概述第20页网络感知层（1）当前惯用自动识别技术主要有以下几个：条码识别技术条码技术是当前应用最为广泛自动识别技术，其识别原理是光学识别，条码识读器将采
9、集到条码反射光经过光电转化变为电信号，经整形、模数转换以及译码，转换成对应数字、字符信息，经过与计算机相连识读器将信息送入信息系统进行数据处理与管理。条码按照不一样分类方法、不一样编码规则能够分成许各种，现在已知世界上正在使用条码有250各种。条码分类主要依据条码编码结构和条码性质来决定。比如，按条码长度来分，可分为定长和非定长条码；按排列方式分，可分为连续型和非连续型条码；从校验方式分，又可分为自校验和非自校验型条码等。物联网技术架构概述第21页网络感知层普通，人们按照结构将条码分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说传统条码，按照应用又可将其分为商品条码和物流条码。其中，商品条码包含
10、EAN条码和UPC条码等，物流条码包含128条码、ITF条码、39条码、库德巴条码等。二维条码依据组成原理、结构形状差异，普通可分为两大类型：一类是行排式或层排式二维条码（2DStackedorTieredBarcode），如PDF417、Code49、Code16K等；另一类是棋盘式或矩阵式二维条码（2DCheckerboardorDotMatrixBarcode），如汉信码、QRCode、DataMatrix、CodeOne、MaxiCode等。关于条码简单分类如图4-3所表示物联网技术架构概述第22页网络感知层条码技术含有简单易操作，灵活实用，可靠性高，成本低廉等特点，在商业零售领域，仓
11、储管理与物流跟踪，数据自动录入，图书管理等众多领域有着广泛应用。物联网技术架构概述第23页网络感知层射频识别技术射频识别技术是20世纪90年代引发全球关注一个非接触自动识别技术，射频标签与射频识读器之间经过感应、无线电波反射工作方式进行非接触双向通信，识读器能够对标签进行读写操作。最基本RFID系统由三部分组成：i标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。ii识读器/读写器：读取(对可读写标签时能够写入)标签信息设备。iii天线：在标签和读取器间传递射频信号。物联网技术架构概述第24页网络感知层系统基本工作流程是：阅读器经过发射天线发送一定频率射频信号，
12、当射频标签进入发射天线工作区域时，射频标签取得能量被激活，并将本身编码等信息经过标签内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频标签发送来载波信号，经天线调整器传送到识读器，识读器对接收信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理。物联网技术架构概述第25页网络感知层按照不一样得方式，射频识别系统有以下几个分类：按供电方式分为有源和无源射频识别系统。有源是指标签内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源标签内无电池，它利用波束供电技术将接收到射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡较短，但寿命长且对工作环境要求不高。按
13、载波频率分为低频、高频射频和超高频射频。低频射频标签主要有125kHz和134.2kHz两种，高频射频标签频率主要为13.56MHz，超高频射频标签主要为433MHz、800MHz900MHz、2.45GHz、5.8GHz等。有时，人们也称2.45GHZ以上射频识别系统为微波系统。在应用方面，低频系统主要用于短距离、低成本应用中，如多数门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。高频系统用于门禁控制和需传送大量数据应用系统；超高频系统应用于需要较长读写距离和高读写速度场所，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。物联网技术架构概述第26页网络感知层我国物品识别网络射频技
14、术提议采取800MHz900MHz频段，因为该频段相对于其它频段含有以下优势：穿透性好。30CM左右波长，对于物流过程识别，对物品一些阻挡有很好绕射。识读距离长。此频段识别，采取雷达模型，能够有较长识别距离。识读速率高。本频段频率高，识读速率高，适合物流中对移动物品识别。良好产业基础。最先实现被动标签识别频段，有相关产业基础物联网技术架构概述第27页网络感知层按调制方式不一样可分为主动式和被动式。主动式射频标签用本身射频能量主动地发送数据给读写器；被动式射频标签使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器载波来调制自己信号，该类技术适适用在门禁或交通应用中，因为读写器能够确保只激活一定范围之内射
15、频标签。在有障碍物情况下，用调制散射方式，读写器能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式射频标签发射信号仅穿过障碍物一次，所以主动方式工作射频标签主要用于有障碍物应用中，距离更远(可达30米)。射频识别技术含有非接触，无须人工干预，抗恶劣环境，标签数据存放量大，可识别多对象等特点，当前在车辆自动识别，高速公路收费及智能交通系统，货物跟踪及物品监视，生产线自动化及过程控制，动物跟踪管理等方面都得到越来越广泛应用。物联网技术架构概述第28页网络感知层其它识别技术图像识别技术和光学符识别技术也在物品自动识别领域有一定应用前景。（2）自动识别过程自动识别过程由数据承载、数据采集与数据传输3个过程组成，该
16、3个过程相互配合，共同完成编码数据自动采集。依据不一样载体特征或应用需求不一样，部分过程或过程功效能够省略。数据承载数据承载过程是指按照确定自动识别数据载体技术要求，将物品编码转换为数据载体承载格式，以及提供数据采集过程必须附加信息过程。数据采集数据采集技术过程是指采集获取数据承载过程装载物品编码以及附加数据传输所需附加信息过程。数据传输数据传输是将数据采集过程中取得物品编码，按照一定规则，添加对应标识符后，上传到信息系统过程物联网技术架构概述第29页网络感知层3、无线传输技术信息在经过设备采集之后就要传输到网络节点上，在传输过程中分为近距离传输和远距离传输，这里提到近距离传输和远距离传输主要
17、是指采集设备到传输节点距离长短。经过传输距离远近和传输环境不一样，能够采取不一样传输技术。普通情况下，假如在应用场所已经接通了互联网，即可实现数据传输，下面特指是在没有物联网接入联线情况下，能够采取几个技术：物联网技术架构概述第30页网络感知层l（1）WLAN与WiFi。WLAN即无线局域网，其历史起源可以追溯到五十年前，当时美军首先开始采取无线信号传输资料，而且采取相当高强度加密技术。这项技术让许多学者得到了一些灵感。3WLAN是利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。作为传统布线网络一种替代方案或延伸，无线局域网使人们可以随时随地获取信息，提高了办公效率。此外，它能够方便地实施联网技术
18、，因为WLAN可方便捷、迅速地接纳新加入雇员，而不必对网络用户管理配置进行过多变动。在物联网中WLAN可以利用在有线网络布线困难地方，使用WLAN方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。WiFi是无线保真(WirelessFidelity)缩写，是属于无线局域网(WLAN)一种，是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式相互连接技术。WiFi主要特点是传输速率高、可靠性高、建网快速、便捷、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网价格较低等。物联网中可以经过WiFi网络连通RFID识读器等手持终端和信息传输节点。物联网技术架构概述第31页网络感知层
19、（2）“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性、短距离无线通信技术标准，创始人是瑞典爱立信企业，爱立信早在1994年就已进行研发。它能够在较小范围内，经过无线连接方式安全、低成本、低功耗网络互联，使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享，也能够实现在各种数字设备之间语音和数据通信。因为蓝牙技术能够方便地嵌入到单一CMOS芯片中所以，尤其适合用于小型移动通信设备，使设备去掉了连接电缆不便，经过无线建立通信。物联网技术架构概述第32页网络感知层l（3）紫蜂（ZigBee）技术，,zigbeeAlliance成立这一名称起源于蜜蜂八字舞，因为蜜蜂(bee)是靠翱翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀
20、“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这么方式组成了群体中通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。在自动控制和远程控制领域比蓝牙效果要好，而且能够嵌入各种设备。（4）超宽带(Ultrawideband，UWB)技术起源于20世纪50年代末，以前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。从理论上讲，UWB能够与现有没有线电设备共享带宽。UWB是一个高速而又低功耗数据通信方式。UWB特点以下：抗干扰性能强；传输速率高；带宽极宽；消耗电能少；保密性好；发送功率非常小；成本低物联网技术架构概述第33页网络感知层上面四种无线传输技术技术特点与比较，如表4-1
21、所表示。物联网技术架构概述第34页网络感知层4、自组织组网技术在物联网感知层中还应用到了自组织组网技术，自组织组网技术起源可追溯到1968年ALOHA网络和1973年美国国防部高级研究计划署（DARPA）资助研究“无线分组数据网（PRNET）”。主要特点是网络拓扑结构动态改变；分布式控制方式；含有自组织性；多跳通信；节点处理能力和能源受限；信道质量较差。在物联网中主要是应用在一些企业中，它经过自组织组网技术，组织、创建了企业内部网络，在与外界进行信息交换，尤其是在物联网应用中需要了解这么组网技术，方便于其企业信息采集。现有没有线网络和自组织网路区分对照如表4-2所表示。物联网技术架构概述第35
22、页网络感知层物联网技术架构概述第36页网络感知层5、协同信息采集技术在信息采集过程中因为不一样所需控制信息储存在不一样数据库表中，假如需要这么信息就要从不一样表中调取，这时就需要用到协同信息采集技术。协同信息采集技术是将系统协同学相关理论利用于信息采集中。协同学是20世纪70年代初联邦德国理论物理学家哈肯创建。9协同技术利用在物联网中主要是之前所提到调用所需信息，如在要在一定温度和湿度下控制空调或者是浇水系统开关，则需要调用温度信息和湿度信息，这时信息就需要利用协同技术整合到一起来到达控制条件。物联网技术架构概述第37页网络感知层6、信息采集中间件技术信息采集中间件技术，在感知层作业中，采集到
23、信息还要经过对应中间件传输到网络节点上，这个时候信息采集中间件技术就派上了用场，它经过标准程序接口和协议，针对不一样操作设备和硬件接收平台，他们能够有符合接口和协议规范各种实现。经过这么中间件，就能将物品信息准确无误地传输到网络节点中区。物联网技术架构概述第38页网络感知层物联网技术架构概述第39页网络感知层图4-4中所显示主要实体有客户、服务器、感应设备和物体。假设有n个企业，每个企业有自己产品，企业经过感应设备得到物体相关信息，再由传输网络传递到服务器节点上去，这么各企业内部服务器就获取了物体信息。但这些信息现在还是被企业自己全部，假如要想让客户知道不一样企业物品信息，就要经过一个物联网平
24、台服务器，将各个企业服务器上信息整合在一起，使得客户能够在这个物联网平台服务器上查询到不一样企业物品信息。到达物联网物物相连目标。物联网技术架构概述第40页网络感知层二、物联网网络层物联网网络层能够了解为搭建物联网网络平台，建立在现有移动通讯网、互联网和其它专网基础上，经过各种接入设备与上述网络相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。在图4-1所表示物联网架构图中，我们能够清楚地看到位于第二层网络层起到了连接上下两层作用。网络层作用就是当感知层中感应设备将物品信息传输到网络节点后，在经过网络层中移动通讯网络、互联网和其它专
25、用网络连接各个服务器，以此来使客户能够依据自己需要获取物品信息。你知道除了人们通常所熟知移动通讯网络和互联网，还有哪些专用网络能够用来作为物联网连接网络么？物联网技术架构概述第41页网络感知层1、下一代承载网互联网承载网是指互联网承载网络IP网，下一代承载网是指基于承载网融合，即三种业务网（PSTN/CableModem/Internet）承载网建立在一个统一网络上来承载，这并不是说现在IP网能够承载另外两个网络，而是指基于IP技术发展改变后IP网，它是在满足另两网需求发展而来。对于现在物联网发展而言，它承载网依然是以互联网、移动通讯网为主公共网络。伴随未来网络发展将向着民用和专用两个方面去走
26、。民用主要就是包括范围广，适合大众使用网络，比如像Internet这么网络。专用网络发展对于物联网大趋势来说就是希望在未来能够发展形成为物联网提供服务专有网络。我们希望有这么专用承载网出现，我们暂且称之为“下一代承载网”。物联网技术架构概述第42页网络感知层l2、M2M无线接入M2M（MachinetoMachine）是一个理念，也是全部增强机器设备通信和网络能力技术总称。早在诺基亚便开始推进M2M处理方案，他们将其定义为“以以太网和无线网为基础，实现网络通讯中各实体间信息交流”。M2M作为实现机器与机器之间无线通信伎俩，为制造业信息化提供了一个新处理思绪。比如：在电力设备中安装可监测配电网运
27、行参数模块，实现配电系统实时监测、控制和管理维护；在石油设备中安装能够采集油井工作情况信息模块，远程对油井设备进行调整和控制，及时准确了解油井设备工作情况；在汽车上配装采集车载信息终端、远程监控系统等，实现车辆运行状态监控等。物联网技术架构概述第43页网络感知层网络层在整个物联网架构中起着承上启下左右，作为物联网中不可或缺架构组成部分，网络层能够为物联网应用带来什么好处呢？1、异构网融合异构网（heterogeneousnet），是指网络不含有相同传输性质和通信协议。通信技术近些年来得到了迅猛发展，层出不穷无线通信系统为用户提供了异构网络环境，包含无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网
28、(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G)、卫星网络，以及AdHoc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了各种多样通信方式、接入伎俩和无处不在接入服务，不过，要实现真正意义自组织、自适应，而且实现含有端到端服务质量(QoS)确保服务，还需要充分利用不一样网络间互补特征，实现异构无线网络技术有机融合。物联网技术架构概述第44页网络感知层2、资源存放与网络管理网络层中感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心物联网关键技术。感知数据管理与处理技术包含传感网数据存放、查询、分析、挖掘、了解以及基于感知数据决议和行为理论和技术。在网络层要能够到达资源存放功
29、效，因为在感知网采集到信息之后，需要存放在网络层中，方便于用户和操作者对于信息搜集和调出等。比如，操作人员能够经过访问IP地址，输入用户名和密码之后，调用指定摄像机拍摄到视频资料。而且能够到达对摄像机机位和角度等进行远程控制功效。物联网技术架构概述第45页网络感知层l三、物联网应用层“物联网”概念问世,打破了之前传统思维。过去思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而其次是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新地球工地，世界运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、
30、社会管理乃至个人生活。物联网技术架构概述第46页网络感知层物联网应用层利用经过分析处理感知数据，为用户提供丰富特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。应用层是物联网发展目标。当前已经有不少物联网范围应用，譬如经过一个感应器感应到某个物体触发信息，然后按设定经过网络完成一系列动作。当你早上拿车钥匙出门上班，在电脑旁待命感应器检测到之后就会经过互联网络自动发起一系列事件：经过短信或者喇叭自动报今天天气，在电脑上显示快捷通畅开车路径并估算路上所花时间，同时经过短信或者即时聊天工具通知你同事你将马上抵达。各种行业和家庭应用开发将会推进物联网普及，也给整个物联网产业链带来利润。物联网技术架构
31、概述第47页网络感知层应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间信息协同、共享、互通功效，主要包含公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台。应用服务子层包含智能交通、供给链管理、智能家居、工业控制等行业应用。关于物联网应用系统及其案例，在本书第六章有详尽介绍。这里我们主要介绍一下应用支撑平台子层中几个概念：物联网技术架构概述第48页网络感知层1公共中间件在应用支撑平台子层中公共中间件主要是指，在应用物联网过程中，当碰到操作平台和应用程序之间无法直接连接时候就要应用到中间件作为通信服务提供者。这么就是为了能够让平台（包含操作系统
32、和硬件）在与应用连接时候不会因为接口标准不一样等问题造成无法通信。物联网技术架构概述第49页网络感知层在应用层中公共中间件与感知层中信息采集中间件技术不一样，信息采集中间件主要应用于整个物联网末端信息采集中，即如RFID、传感器等采集设备与数据传输节点之间连接时候通信服务。采集设备与传输节点之间必定也存在接口标准不一样这么问题，所以一样需要中间件，但因为应用步骤不一样，如上所提到两种中间件技术也不一样。在本书第五章中中间件技术小节有针对物联网中比较常见EPC系统中两种中间件区分介绍，这里就不做累述了。物联网技术架构概述第50页网络感知层2云计算1）云计算概念云计算概念是由Google提出，这是
33、一个漂亮网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施交付和使用模式，指经过网络以按需、易扩展方式取得所需资源；广义云计算是指服务交付和使用模式，指经过网络以按需、易扩展方式取得所需服务。这种服务能够是IT和软件、互联网相关，也能够是任意其它服务，它含有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。云计算（cloudcomputing，分布式计算技术一个，其最基本概念，是透过网络将庞大计算处理程序自动分拆成无数个较小子程序，再交由多部服务器所组成庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者能够在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计信息，到达和“超级计算机”一样强大效能网络服
34、务。最简单云计算技术在网络服务中已经随地可见，比如搜寻引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。物联网技术架构概述第51页网络感知层云计算特点：云计算提供了最可靠、最安全数据存放中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。云计算对用户端设备要求最低，使用起来也最方便。云计算能够轻松实现不一样设备间数据与应用共享。云计算为为存放和管理数据提供了几乎无限多空间，也为我们完成各类应用提供了几乎无限强大计算能力。物联网技术架构概述第52页网络感知层2）云计算与物联网那么云计算又和物联网有什么关系呢？云计算譬如人大脑，而物联网则是人五官和四肢。为了能够更加好地利用物联网为我们提供便捷环
35、境。人们便考虑将云计算利用到物联网中，提升物联网存放、计算和资源共享能力。云计算与物联网结合方式我们能够分为以下几个。一是单中心，多终端。这类模式中，分布范围较小各物联网终端（传感器、摄像头或3G手机等），把云中心或部分云中心做为数据/处理中心，终端所取得信息、数据统一由云中心处理及存放，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。这类应用非常多，如小区及家庭监控、对某一高速路段监测、幼稚园儿童监管以及一些公共设施保护等都能够用这类信息。这类主要应用云中心，可提供海量存放和统一界面、分级管理等功效，对日常生活提供很好帮助。普通这类云中心为私有云居多。物联网技术架构概述第53页网络感知层二是多中心，
36、大量终端。对于很多区域跨度加大企业、单位而言，多中心、大量终端模式较适合。譬如，一个跨多地域或者多国家企业，因其分企业或分厂较多，要对其各企业或工厂生产流程进行监控、对相关产品进行质量跟踪等等。当然同理，有些数据或者信息需要及时甚至实时共享给各个终端使用者也可采取这种方式。举个简单例子，假如北京地震中心探测到某地和某地10分钟后会有地震，只需要经过这种路径，仅仅十几秒就能将探测情况告警信息发出，可尽可能防止无须要损失。中国联通“互联云”思想就是基于此思绪提出。这个模式前提是我们云中心必须包含公共云和私有云，而且他们之间互联没有障碍。这么，对于有些机密事情，比如企业机密等可很好地保密而又不影响信
37、息传递与传输。物联网技术架构概述第54页网络感知层三是信息、应用分层处理，海量终端。这种模式能够针对用户范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征来打造。当前，客户对各种海量数据处理需求越来越多，针对此情况，我们能够依据客户需求及云中心分布进行合理分配。对需要大量数据传送，不过安全性要求不高，如视频数据、游戏数据等，我们能够采取当地云中心处理或存放。对于计算要求高，数据量不大，能够放在专门负责高端运算云中心里。而对于数据安全要求非常高信息和数据，我们能够放在含有灾备中心云中心里。此模式是详细依据应用模式和场景，对各种信息、数据进行分类处理，然后选择相关路径给对应终端。物联网技术架构概述第55
38、页网络感知层以上三种只是云计算与物联网结合方式粗线条勾勒，还有很各种其它详细模式，囿于笔者浅见，可能已经有很多模式或者方式已经在实际应用当中了。总而言之，物联网三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层作为物联网架构基础，主要经过条码、RFID、传感器等到达对信息采集目标。网络层则作为物联网架构中间层面，承载着由感知层采集来数据网络传输。应用层就是物联网最终目标，将物联网与生产、生活切实结合在一起。物联网技术架构概述第56页物联网总体标准物联网通用功效体系结构物联网通用系统体系结构物联网技术参考模型物联网数据体系结构物联网元数据注册方法面向业务应用物联网服务聚合规范物联网标识设计方法和框架物联网
39、信息资源管理规范急需立项物联网总体标准物联网技术架构概述第57页智能传感器技术与标准化物联网技术架构概述第58页智能传感器定义和特点传感器传感器能感受要求被测量，并按照一定规律能感受要求被测量，并按照一定规律转换成可用信号器件或装置。通常由敏感元件转换成可用信号器件或装置。通常由敏感元件和转换元件组成。按被测量可分为力敏、热敏、和转换元件组成。按被测量可分为力敏、热敏、光敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏、射光敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏、射线敏、生物敏、光纤敏等大类。线敏、生物敏、光纤敏等大类。智能传感器智能传感器带有微处理器，含有信息处理功带有微处理器，含有信息处理功效传感器。自检测
40、、自修正、自保护功效；判效传感器。自检测、自修正、自保护功效；判断、决议、思维功效；双向通信、标准化数字断、决议、思维功效；双向通信、标准化数字输出或符号输出功效。输出或符号输出功效。传感器集成化与微处理机相结合产物。高精度、高可靠性与高稳定性、高精度、高可靠性与高稳定性、高信噪比与高分辨力、自适应性强。高信噪比与高分辨力、自适应性强。智能传感器三种实现方式智能传感器三种实现方式非集成化实现是将传统传感器、信号调理电路、带数字接口微处理器组合为一整体，而组成智能传感器系统。集成化实现是采取微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术，利用硅作为基本材料制作敏感元件、信号调理电路、微处理单元，集成到一
41、块芯片，又称为集成智能传感器。混合实现是依据需要，将系统各个集成化步骤。物联网技术架构概述第59页智能传感器在物联网中地位和作用应用系统定 位时间同时系统管理拓扑生成通信与组网管理服务微型化低成本低功耗抗干扰灵活性福布斯认为，全球有全球有1111个科技领域未来几十年将会改变世界经济格局和人类生活，新型传感器居首。个科技领域未来几十年将会改变世界经济格局和人类生活，新型传感器居首。智能传感器性能决定物联网性能。传感器技术升级换代将提升网络升级换代。智能传感器是物联网发展瓶颈。智能传感器产业化决定物联网市场应用前景。物联网技术架构概述第60页智能传感器技术国际标准化物联网技术架构概述第61页智能传
42、感器标准体系框架物联网技术架构概述第62页传感器网络技术标准化物联网技术架构概述第63页ISO/IEC JTC1组织机构物联网技术架构概述第64页传感器网络标准化进展国家标准委正式同意在全国信标委下成立无线传感器网络工作组分为8个项目组，召开工作组全会，开展详细国家标准制订工作年年年全国信标委开全国信标委开始组织相关单始组织相关单位进行传感器位进行传感器网络标准方面网络标准方面研究工作研究工作传感器网络工作组4月上报筹备方案，11月在无锡召开筹备会议年q传感器网络国家标准工作组（先于ISO/IECJTC1WG7成立），直属全国信息技术标准化委员会，现有组员单位近100家。q组长单位中科院上海微
43、系统所，秘书处单位工信部电子工业标准化研究所。q当前项目组有PG1（国际标准化）、PG2（标准体系与系统架构）、PG3（通信与信息交互）、PG4（协同信息处理）、PG5（标识）、PG6（安全）、PG7（接口）、PG9（网关）、PG10（无线频谱研究与测试）、PG11（设备技术要求和测试规范）、PG12（网络管理）、PG13（应用）等。物联网技术架构概述第65页传感器网络标准体系框架物联网技术架构概述第66页已立项国家和行业标准计划划编号号项目名称目名称标准准性性质制制/修修订完成完成年限年限主管部主管部门技技术归口口单位位1414-T-469传感器网络第1部分：总则推荐制订 国家标准化管理委员
44、会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会1415-T-469传感器网络第2部分：术语推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会1416-T-469传感器网络第3部分：通信与信息交互推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会1417-T-469传感器网络第4部分：接口推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会1418-T-469传感器网络第5部分：安全推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会1419-T-469传感器网络第6部分：标识推荐制订 国家标准化管理委员
45、会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会-2807T-SJ机场围界传感器网络防入侵系统技术要求推荐制订工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会-2810T-SJ面向大型建筑节能监控传感器网络系统技术要求推荐制订工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会物联网技术架构概述第67页已立项国家和国际标准计划划编号号项目名称目名称标准准性性质制制/修修订完成完成年限年限主管部主管部门技技术归口口单位位传感器网络网关技术要求推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会传感器网络协同信息处理支撑服务及接口推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化
46、技术委员会传感器网络节点中间件数据交互规范推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会传感器网络数据描述规范推荐制订 国家标准化管理委员会、工业和信息化部全国信息技术标准化技术委员会3月23日“Services and Interfaces Supporting Collaborative Information Processing in Intelligent Sensor Networks”已经过ISO/IEC JTC1新工作项目投票，即将开启国际标准制订工作。物联网技术架构概述第68页射频识别（RFID）技术标准化物联网技术架构概述第69页射频识别产业链射
47、频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一个利用射频通信实现非接触式自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射传输特征，实现对被识别物体自动识别。芯片设计芯片设计与制造与制造芯片设计与制造天线设计天线设计和制造和制造天线设计和制造标签封装标签封装标签封装接口与软件接口与软件中间件中间件接口与软件中间件系统集成系统集成与应用系与应用系统开发统开发系统集成与应用系统开发读写设备读写设备开发与生开发与生产产读写设备开发与生产使用者使用者使用者使用者物联网技术架构概述第70页RFID应用系统架构C/R协议响应指令标签物理存
48、放应用响应应用系统读写器电子标签应用指令指令/响应单元物理问询器数据协议处理器ISO/IEC 15961ISO/IEC 18000编码器逻辑存放ISO/IEC 15962ISO/IEC 15962附录逻辑存放表解码器标签驱动程序和映射规则应用程序接口应用程序接口应用程序接口空气介质装置指令装置响应ISO/IEC 15459ISBT blood transfusionANS MH10 Data IdentifiersOTHERS.18000-2135 KHz18000-313.56 MHz18000-42.45 GHz18000-7433 MHz18000-6 900 MHzFutureStan
49、dardAir InterfaceProtocol物联网技术架构概述第71页RFID技术国际标准化 术语：术语：ISO/IEC 19762-3ISO/IEC 19762-3 空中接口：空中接口：ISO/IEC 18000-17ISO/IEC 18000-17 一致性测试：一致性测试：ISO/IEC 18047-27ISO/IEC 18047-27 性能测试：性能测试：ISO/IEC 18046-13ISO/IEC 18046-13 数据协议：数据协议：ISO/IEC 15961,15962ISO/IEC 15961,15962 标签唯一标识：标签唯一标识：ISO/IEC 15963ISO/IE
50、C 15963 物品唯一标识：物品唯一标识：ISO/IEC 15459-16ISO/IEC 15459-16 实施指南：实施指南：ISO/IEC 24729-13ISO/IEC 24729-13 软件系统：软件系统：ISO/IEC 24791-16ISO/IEC 24791-16ISO/IEC JTC1/SC31 ISO/IEC JTC1/SC31 自动识别和数据采集分委会自动识别和数据采集分委会非接触式集成电路卡标准非接触式集成电路卡标准 紧耦合卡：紧耦合卡：ISO/IEC 10536-13ISO/IEC 10536-13 靠近式耦合卡：靠近式耦合卡：ISO/IEC 14443-14ISO/
