目录

1.1为什么需要物联网架构

1.2系统体系结构的基本概念

1.3物联网工作过程与人的智能处理问题过程比较

1.4物联网的四层体系架构

1.4.1物联网感知层

1.4.1.1感知层要解决的问题

1.4.1.2感知层的形态

1.4.2物联网网络层

1.4.2.1网络层相关概念

1.4.2.2计算机网络的逻辑层次

1.4.2.3传输网的拓扑结构

1.4.2.4接入层

1.4.2.4汇聚层

1.4.2.5核心交换层

1.5物联网应用层

1.5.1分类

1.5.2管理服务层

1.5.3行业应用层

1.6致谢

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1.1为什么需要物联网架构

• 物联网具有很强的异构性

• 为实现异构设备之间的互联、互通与互操作，物联网需要以一个开放的、分层的、可扩展的网络体系结构为框架

         

                      

1.2系统体系结构的基本概念

任何一个大型系统的设计者都可以将复杂的问题“分而治之”，使得设计、实施与运行管理能够做到层次分明、功能清晰，使得整个系统的实现可以有条不紊地完成。
• 典型代表：
        -计算机系统
                • 硬件系统
                • 软件系统
        -计算机网络
                • OSI七层模型

                        

1.3物联网工作过程与人的智能处理问题过程比较

1.4物联网的四层体系架构

• 感知控制层：包括条形码识别器、RFID标签与读写器、图像采集器、各种传感器等。

• 数据传输层：短距离/长距离、有线/无线通信技术。

• 数据处理层：提供数据的查询、存储、分析、挖掘，以及实现感知数据的语义理解、推理、决策等。

• 应用决策层：利用经过分析处理的感知数据，为用户提供多种不同类型的服务。可分为监控型（物流监控、污染监控），控制型（智能交通、智能家居），扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。

1.4.1物联网感知层

1.4.1.1感知层要解决的问题

1.4.1.2感知层的形态

智能设备：设备本身具有嵌入式计算机（微处理器）， 本身具有感知、通信与计算能力。

• 如网络冰箱、加工中心等。

专用终端：具有感知、通信与计算能力的专用终端，感知和上传主体的工作状态。

• 固定对象，如建筑健康监测系统等。

• 活动对象，如POS机、闸机等。

人机终端：人机交互设备。

• 如智能手机、平板电脑等

1.4.2物联网网络层

1.4.2.1网络层相关概念

IP地址是指每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址，通信协议就是使用这个地址在主机之间传递信息。

路由是指路由器从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。

数据包(Packet)是TCP/IP协议通信传输中的数据单位，主要由“目的IP地址”、“源IP地址”、“净载数据”等构成。

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定，TCP/IP协议是Internet采用的协议

1.4.2.2计算机网络的逻辑层次

（1）OSI参考模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

OSI 参考模型

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层

（2）Internet层次结构：应用、传输层、互联网层、子网层

Internet层次结构

应用层

传输层

互联网层

子网层

1.4.2.3传输网的拓扑结构

接入层：通过各种接入技术，连接最终用户设备

汇聚层：聚合接入层的用户流量，实现数据路由、转发与交换

核心交换层：为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境

汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路就构成了传输网。

1.4.2.4接入层

接入层技术分为：无线接入与有线接入

无线接入： 802.15.4协议  6LowPAN协议 蓝牙协议 ZigBee协议 无线移动通信网的M2M协议

有线接入： 现场总线网接入 电力线接入 电视电缆与电话线接入

1.4.2.4汇聚层

汇聚层网络技术可以分为：无线与有线两类。

无线网络技术主要有：无线个人区域网、无线局域网、无线城域网、移动通信网、专用无线通信网

有线网络技术主要有：局域网、工业现场总线网、电话交换网

1.4.2.5核心交换层

核心交换层网络技术主要是：IP网、IP专用网络与虚拟专网VPN。

IP网：按照TCP/IP网络构建的计算机网络。

IP专网：内部专用IP网络，不与Internet直接连接。通常使用代理服务器与外部Internet连接。

VPN：虚拟专用网络（Virtual Private Network），是指按照IP协议组建的公共传输网络中的专用数据传输通道，将分布在不同地理位置的网络或主机连接起来，提供安全数据传输服务的网络技术。

1.5物联网应用层

1.5.1分类

物联网应用层又分为管理服务层与行业应用层

管理服务层：

①通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接

②提供海量数据高效、可靠地汇聚、整合与存储

③通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务

行业应用层：提供具体服务

1.5.2管理服务层

管理服务层需要解决的数据问题

1.5.3行业应用层

行业应用层：提供具体的服务

1.6致谢

后续会陆续更新分享物联网技术课程相关知识，大家可以关注留言。希望可以和大家一起学习物联网技术，感受物联网技术的魅力！作者水平有限，不足之处还请大家批评指正！希望能和大家一起进步哟