物联网体系架构：感知层与网络层的重要性

物联网应用广泛，它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网概念的问世打破了之前的传统思维。过去的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、公路和建筑物；另一方面是数据中心、个人电脑和宽带等。而在物联网时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施。在此意义上，基础设施更像是一块新的“地球工地”，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

物联网具备三个特征：一是全画感知，即利用射频识别技术、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时、准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算和模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。因此，物联网的体系结构大致公认为有三个层次，如图7-9所示是典型的物联网体系架构：底层是用来感知数据的感知层，中间层是数据传输的网络层（传输层），最上层则是应用层。

图7-9　典型的物联网体系架构

（一）感知层

感知层的主要功能是信息感知与采集。感知层主要包括二维码标签和识读器、射频识别标签和读写器、摄像头、各种传感器、视频摄像头等，完成物联网应用的数据采集和设备控制。感知层是物联网发展和应用的基础。感知层设计的主要技术包括射频识别技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术等，其中又包括芯片研发、通信协议研究、射频识别材料、智能节点供电等细分技术。

感知层是物联网中亟待突破的部分，包括关键技术、标准化和产业化等方面。感知层关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

（二）网络层（传输层）(www.xing528.com)

物联网的网络层是在现有通信网和互联网的基础上建立起来的，综合使用2G/3G/4G网格、有线带宽、公用电话交换网、Wi-Fi通信技本、有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术，包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解及基于感知数据决策和行为的理论与技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。

网络层是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分。这部分的关键在于为物联网的应用进行优化和改进，形成协同感知的网络。

（三）应用层

物联网的应用层由各种应用服务组成（包括数据库服务器），利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层服务可分为监控型（物流监控、污染监控等）、查询型（智能检索、远程抄表等）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制等）、扫描型（手机线包、高速公路不停车收费）等。软件开发和智能控制技术提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来利润。

应用层将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案。其关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本和高质量的解决方案、信息安全的保障及有效的商业模式开发。