物联网体系结构研究

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,#,单击此处编辑母版标题样式,物联网体系结构,The architecture of internet of things,物联网简介,物联网的背景和发展,物联网当前体系结构,互联网和通信管理网络体系结构,物联网新的体系结构,物,联,联,网,网,物联网,的,的英文,名,名称为,“IOT，InternetofThings,”,”。,由名称,可,可见，,物,物联网,就,就是,“物物,相,相连的,互,互联网,”,”。,一.,什,什么是,物,物联网,中国,式,式物联,网,网定义,物联网,指,指的是,将,将无处不,在,在的末,端,端设备,和,和设施,，,，包括具,备,备“内在,智,智能”的传感,器,器、移,动,动终端,、,、工业,系,系统、,楼,楼控系,统,统、家,庭,庭智能,设,设施、,视,视频监,控,控系统,等,等、和,“,“外在使,能,能”的如贴,上,上RFID（,射,射频识,别,别，俗,称,称电子,标,标签）,的,的各种,资,资产、,携,携带无,线,线终端,的,的个人,与,与车辆,等,等等“,智,智能化,物,物件或,动,动物”,或,或“智,能,能尘埃,，,，通过各,种,种无线,、,、有线,的,的长距,离,离和短,距,距离通,讯,讯网络,实,实现互,联,联互通,、,、应用,大,大集成,、,、以及,基,基于云,计,计算的SaaS营运,等,等模式,，,，在内网,、,、专网,或,或互联,网,网环境,下,下，采,用,用适当,的,的信息,安,安全保,障,障机制,，,，提供,安,安全可,控,控乃至,个,个性化,的,的实时,在,在线监,测,测、定,位,位追溯,、,、报警,联,联动、,调,调度指,挥,挥、预,案,案管理,、,、远程,控,控制、,安,安全防,范,范、远,程,程维保,、,、在线,升,升级、,统,统计报,表,表、决,策,策支持,、,、领导,桌,桌面等,管,管理和,服,服务功,能,能，实现对,“,“万物,”,”的“,高,高效、,节,节能、,安,安全、,环,环保”,的,的“管,、,、控、,营,营”一,体,体化。,一.,什,什么是,物,物联网,欧盟,对,对物联,网,网的定,义,义,2009年9,月,月，在,北,北京举,办,办的“,物,物联网,与,与企业,环,环境中,欧,欧研讨,会,会”上,，,，欧盟,委,委员会,信,信息和,社,社会媒,体,体司RFID,部,部门负,责,责人LorentFerderix博,士,士给出,了,了欧盟,对,对物联,网,网的定,义,义。,物联网,是,是一个,动,动态的全球网,络,络基础,设,设施，它具,有,有基于标准和,互,互操作,通,通信协,议,议的自,组,组织能,力,力，其中,物,物理的,和,和虚拟,的,的“物,”,”具有,身,身份标,识,识、物,理,理属性,、,、虚拟,的,的特性,和,和智能,的,的接口,，,，并与,信,信息网,络,络无缝,整,整合。物联网,将,将与媒,体,体互联,网,网、服,务,务互联,网,网和企,业,业互联,网,网一道,，,，构成,未,未来互,联,联网。,一.,什,什么是,物,物联网,目前对,物,物联网,也,也还没,有,有一个,统,统一的,标,标准定,义,义，但,从,从物联,网,网本质,上,上看，,物,物联网,是,是现代,信,信息技,术,术发展,到,到一定,阶,阶段后,出,出现的,一,一种聚,合,合性应,用,用与技,术,术提升,，,，将各,种,种感知,技,技术、,现,现代网,络,络技术,和,和人工,智,智能与,自,自动化,技,技术聚,合,合与集,成,成应用,，,，使人,与,与物智,慧,慧对话,，,，创造,一,一个智,慧,慧的世,界,界。,物联网,技,技术被,称,称为是,信,信息产,业,业的第,三,三次革,命,命性创,新,新。物,联,联网的,本,本质概,括,括起来,主,主要体,现,现在三,个,个方面,：,：,一是互,联,联网特,征,征，即对,需,需要联,网,网的物,一,一定要,能,能够实,现,现互联,互,互通的,互,互联网,络,络；,二是识,别,别与通,信,信特征，即纳,入,入物联,网,网的“,物,物”一,定,定要具,备,备自动,识,识别与,物,物物通,信,信（M2M）,的,的功能,；,；,三是智,能,能化特,征,征，即网,络,络系统,应,应具有,自,自动化,、,、自我,反,反馈与,智,智能控,制,制的特,点,点。,大发展,兴起,诞生,1999年,2005年,2009年,二.,物,物联网,的,的背景,和,和发展,1999,年,年，在美国,召,召开的,移,移动计,算,算和网,络,络国际,会,会议上首先提,出,出物联,网,网(Internet of Things),这,这个概,念,念。提出,了,了结合,物,物品编,码,码、RFID,和,和互联,网,网技术,的,的解决,方,方案。,当,当时基,于,于互联,网,网、RFID,技,技术、EPC,标,标准，,在,在计算,机,机互联,网,网的基,础,础上，,利,利用射,频,频识别,技,技术、,无,无线数,据,据通信,技,技术等,，,，构造,了,了一个,实,实现全,球,球物品,信,信息实,时,时共享,的,的实物,互,互联网,“,“Internetofthings”（,简,简称物,联,联网）,。,。,1999年，,中,中科院,启,启动了,传,传感网,的,的研究,，,，并已,取,取得了,一,一些科,研,研成果,，,，建立,了,了一些,适,适用的,传,传感网,。,。1999年,，,，在美,国,国召开,的,的移动,计,计算和,网,网络国,际,际会议,提,提出了,，,，“传,感,感网是,下,下一个,世,世纪人,类,类面临,的,的又一,个,个发展,机,机遇”,。,。,1999年,二.,物,物联网,的,的背景,和,和发展,2005年11月17日，,在,在突尼,斯,斯举行,的,的信息,社,社会世,界,界峰会,（,（WSIS）,上,上，国,际,际电信,联,联盟（ITU,）,）发布,ITU互联,网,网报告2005：物,联,联网,，,，引用,了,了“物,联,联网”,的,的概念,。,。物联,网,网的定,义,义和范,围,围已经,发,发生了,变,变化，,覆,覆盖范,围,围有了,较,较大的,拓,拓展，,不,不再只,是,是指基,于,于RFID技,术,术的物,联,联网。,报告指,出,出，无,所,所不在,的,的“物,联,联网”,通,通信时,代,代即将,来,来临，,世,世界上,所,所有的,物,物体从,轮,轮胎到,牙,牙刷、,从,从房屋,到,到纸巾,都,都可以,通,通过因,特,特网主,动,动进行,交,交换。,射,射频识,别,别技术,（,（RFID）,、,、传感,器,器技术,、,、纳米,技,技术、,智,智能嵌,入,入技术,将,将到更,加,加广泛,的,的应用,。,。,物联网,概,概念的,兴,兴起，,很,很大程,度,度上得,益,益于国,际,际电信,联,联盟2005,年,年以,物,物联网,为,为标题,的,的年度,互,互联网,报,报告。,2005年,二.,物,物联网,的,的背景,和,和发展,2009年,月,月28日,，,，,首席,执,执行官,彭,彭明盛,首,首次提,出,出“智,慧,慧地球,”,”这一,概,概念，,建,建议奥,巴,巴马政,府,府投资,新,新一代,的,的智慧,型,型基础,设,设施。,当,当年，,美,美国将,新,新能源,和,和物联,网,网列为,振,振兴经,济,济的两,大,大重点,；,；2009年2月24日2009IBM,论,论坛上,，,，IBM大中,华,华区首,席,席执行,官,官钱大,群,群.公,布,布了名,为,为“智,慧,慧的地,球,球”的,最,最新策,略,略。,认,为,为，,产业,下,下一阶,段,段的任,务,务是把,新,新一代,技,术,术充分,运,运用在,各,各行各,业,业之中,。,。,2009年,二.,物,物联网,的,的背景,和,和发展,2009年8,月,月：国,务,务院总,理,理温家,宝,宝在无,锡,锡微纳,物,物联网,工,工程技,术,术研究,中,中心视,察,察,并,并发表,重,重要讲,话,话，表,示,示中国,要,要抓住,机,机遇，,大,大力发,展,展物联,网,网技术,，,，并提,出,出要,在,在无锡,建,建设“,感,感知中,国,国”中,心,心。,2009年9,月,月：我,国,国物联,网,网标准,体,体系已,形,形成初,步,步框架,，,，向国,际,际标准,化,化组织,提,提交的,多,多项标,准,准提案,被,被采纳,。,。,2009年9,月,月：南,京,京邮电,大,大学成,立,立全国,高,高校首,家,家物联,网,网研究,院,院、物,联,联网学,院,院。,2009年11月：,温,温家宝,总,总理在,人,人民大,会,会堂向,首,首都科,技,技界发,表,表了题,为,为让,科,科技引,领,领中国,可,可持续,发,发展,的,的讲话,，,，指示,要,要首力,突,突破物,联,联网、,传,传感网,关,关键技,术,术，物,联,联网产,业,业随即,被,被列入,国,国家五,大,大新兴,产,产业之,一,一。,2009年11月：,中,中国物,联,联网研,究,究发展,中,中心在,无,无锡成,立,立。,2010年1,月,月：无,锡,锡物联,网,网产业,研,研究院,在,在江苏,软,软件外,包,包园落,户,户,2010年1,月,月：江,苏,苏无锡,高,高新技,术,术产业,开,开发区,正,正式获,批,批为国,家,家电子,信,信息（,物,物联网,）,）示范,基,基地。,二.,物,物联网,的,的背景,和,和发展,EPOSS（欧洲,智,智能系,统,统集成,技,技术平,台,台）在Internet of Thingsin2020报,告,告中分,析,析预测,，,，未来,物,物联网,的,的发展,将,将经历,四,四个阶,段,段：,2010年之,前,前 RFID,被,被广泛,应,应用于,物,物流、,零,零售和,制,制药领,域,域；,2010-2015年,物,物体互,联,联；,2015-2020年,物,物体进,入,入半智,能,能化；,2020年之,后,后 物,体,体进入,全,全智能,化,化。,二.,物,物联网,的,的背景,和,和发展,三.,物,物联网,当,当前体,系,系结构,当前物,联,联网结,构,构体系,为,为三层,：,：感知,层,层、网,络,络层和,应,应用层,。,。,感知层,由各种,传,传感器,以,以及传,感,感器网,关,关构成,，,，包括,二,二氧化,碳,碳浓度,传,传感器,、,、温度,传,传感器,、,、湿度,传,传感器,、,、二维,码,码标签,、,、RFID,标,标签和,读,读写器,、,、摄像,头,头、GPS等,感,感知终,端,端。感,知,知层的,作,作用相,当,当于人,的,的眼耳,鼻,鼻喉和,皮,皮肤等,神,神经末,梢,梢，它,是,是物联,网,网获识,别,别物体,，,，采集,信,信息的,来,来源，,其,其主要,功,功能是,识,识别物,体,体，采,集,集信息,，,，并且,将,将信息,传,传递出,去,去。,网络层,由各种,私,私有网,络,络、互,联,联网、,有,有线和,无,无线通,信,信网、,网,网络管,理,理系统,和,和云计,算,算平台,等,等组成,，,，相当,于,于人的,神,神经中,枢,枢和大,脑,脑，负,责,责传递,和,和处理,感,感知层,获,获取的,信,信息。,应用层,是物联,网,网和用,户,户（包,括,括人、,组,组织和,其,其他系,统,统）的,接,接口，,它,它与行,业,业需求,结,结合，,实,实现物,联,联网的,智,智能应,用,用。,三.,物,物联网,当,当前体,系,系结构,四、互,联,联网网,络,络和电,信,信管理,网,网络体,系,系结构,TCP,/,/IP体系结,构,构,TCP,/,/IP是Internet上使用,的,的协议,簇,簇，它,并,并不是OSI标准，,但,但随着Internet的发展,和,和影响,的,的不断,扩,扩大，Internet技术已,成,成为公,认,认的工