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物联网的三层体系结构及应用系统概述

时间:2023-05-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,物联网的体系结构还没有统一的标准,人们普遍接受的体系结构就是物联网的三层体系结构,即认为物联网的体系结构通常可以分为三个层次:感知层、网络层和应用层。物联网应用涉及行业众多,涵盖面宽泛,总体可分为政府应用系统、社会应用系统和企业应用系统。

物联网的三层体系结构及应用系统概述

目前,物联网的体系结构还没有统一的标准,人们普遍接受的体系结构就是物联网的三层体系结构,即认为物联网的体系结构通常可以分为三个层次:感知层、网络层和应用层

(一)感知层

感知层主要用于采集物理世界中发生的物理事件和信息,包括各类物理量、标识、音频、视频等。感知层在物联网中如同人的感觉器官对人体系统的作用,主要是用来感知外界环境的温度、湿度、压强光照度、气压、受力情况等信息,通过采集这些信息来识别物体和感知物理相关信息。作为物联网应用和发展的基础,感知层涉及的主要技术包括RFID技术、传感器和控制技术、短距离无线通信技术等。

一维条码和二维条码作为比较廉价而又实用的技术,在今后一段时间还会在各个行业中得到应用。然而,由于其所能包含的信息有限,而且在使用过程中需要用扫描器以一定的方向近距离地进行扫描,这对于未来在物联网中动态、快读、大数据量以及有一定距离要求的数据采集、自动身份识别等有很大的限制,因此基于无线技术的射频标签将发挥越来越重要的作用。

WSN(无线传感器网络)作为一种有效的数据采集设备,在物联网感知层中扮演了重要角色。现在传感器的种类不断增多,出现了智能化传感器、小型化传感器、多功能传感器等新技术传感器。

(二)网络层

网络层是在现有的通信网和因特网的基础上建立起来的,其关键技术既包括现有的通信技术又包括终端技术,为各类行业终端提供通信能力的通信模块等。网络层不仅能使用户随时随地获得服务,更重要的是通过有线与无线的结合、移动通信技术和各种网络技术的协同,为用户提供智能选择接入网络的模式。(www.xing528.com)

有线通信网络可分为中、长距离的广域网络(Wide Area Network,WAN,包括PSTN、ADSL和HFC数字电视Cable等),短距离的现场总线(Field Bus.也包括电力线载波等技术)。无线通信网络也可分为长距离的无线广域网(Wireless Wide Area Network,WWAN),中、短距离的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN),超短距离的无线个人局域网(Wireless Personal Area Network,WPAN)。移动通信技术包括2G、3G及4G技术。

网络层用于实现更加广泛的互联功能,相当于人的神经系统,能够无障碍、高可靠性、高安全性地传送感知到的信息,需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相互融合。经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已比较成熟,基本能够满足物联网数据传输的需要。

(三)应用层

应用层包括了各种不同业务或者服务所需要的应用处理系统。这些系统利用感知的信息进行处理、分析、执行不同的业务,并把处理的信息再反馈以进行更新,对终端使用者提供服务,使得整个物联网的每个环节更加连续和智能。

物联网把周围世界中的人和物都联系在网络中,应用涉及生产生活的方方面面。我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗环保领域已经得到应用,且应用模式正日趋成熟。在安防领域,视频监控、周界防入侵等应用已取得良好效果;在电力行业,远程抄表、输变电监测等应用正在逐步拓展;在交通领域,面向公共交通工具、基于个人标识自动缴费的移动购票系统、电子导航、路网监测、车辆管理等应用正在发挥积极作用;在物流领域,物品轨迹实时查询、物品运输调度、实时监控等应用广泛推广;在医疗领域,身份标识和验证、身体症状感知以及数据采集系统、个人健康监护、远程医疗等应用日趋成熟。

物联网应用涉及行业众多,涵盖面宽泛,总体可分为政府应用系统、社会应用系统和企业应用系统。物联网通过人工智能、中间件、云计算等技术,为不同行业提供应用方案。

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