物联网技术应用开发：构建物联网体系架构

传统上习惯将整个物联网体系分为三个层次：感知层、网络层、应用层，如图1-3所示。

图1-3 物联网架构

感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器、条码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体、采集信息。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息，包括各种远距离无线传输技术（如GPRS技术、GSM技术等）以及短距离无线传输技术（如ZigBee、Wi-Fi技术等）。

应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

除此之外，IBM在多年的研究积累和实践中，在三层架构的基础之上提炼出了八层的物联网参考架构。

（1）传感器/执行器层（域）：物联网中任何一个物体都要通过感知设备获取相关信息以及传递感应到的信息给所有需要的设备或系统。传感器/执行器层是最直接与周围物体接触的域。传感器除了传统的传感功能外，还要具备一些基本的本地处理能力，使所传递的信息是系统最需要的，从而使传递网络的使用更加优化。(www.xing528.com)

（2）传感网层（域）：这是传感器之间形成的网络。这些网络有可能基于公开协议，如IP地址，也有可能基于一些私有协议。其目的就是为了使传感器之间可以互联互通以及传递感应信息。

（3）传感网关层（域）：由于物联网世界里的对象是我们身边的每一个物理存在的实体，因此感知到的信息量将会是巨大的、五花八门的。如果传感器将这些信息直接传递给所需要的系统，那么将会对网络造成巨大的压力和不必要的资源浪费。因此，最好的方法是通过某种程度的网关将信息进行过滤、协议转换、信息压缩加密等，使信息更优化和安全地在公共网络上传递。

（4）广域网络层（域）：在这一层主要是为了将感知层的信息传递到需要信息处理或者业务应用的系统中，可以采用IPv4或者IPv6协议。

（5）应用网关层（域）：在传输过程中为了更好地利用网络资源以及优化信息处理过程，要设置局部或者区域性的应用网关。目的有两个：一是信息汇总与分发；二是进行一些简单信息处理与业务应用的执行，最大程度地利用IT与通信资源，提高信息的传输和处理能力，提高可靠性和持续性。

（6）服务平台层（域）：服务平台层是为了使不同的服务提供模式得以实施，同时集中优化地实现物联网世界中的信息处理方面的共性功能，缓解传统应用系统或者应用系统整合平台的压力。这样使得应用系统无需因为物联网的出现而进行大的修改，能够更充分地利用已有业务应用系统，支持物联网的应用。

（7）应用层（域）：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。这些系统利用传感的信息进行处理、分析，执行不同的业务，并把处理的信息再反馈给传感器进行更新以及对终端使用者提供服务，使得整个物联网的每个环节都更加连续和智能。这些业务应用系统一般都是在企业内部、外部被托管或者共享的IT应用系统。

（8）分析与优化层（域）：在物联网世界中，从信息的业务价值和IT信息处理的角度看，它与互联网最大的不同就是信息和信息量。物联网的信息来源广阔，信息是海量的，在这种情况下利用信息更好地为我们服务，就要基于信息分析和优化。传统的商业智能也是对信息进行分析以及进行业务决策，但是在物联网中，基于传统的商业智能和数据分析是远远不够的，因此需要更智能化的分析能力，需要基于数学和统计学的模型进行分析、模拟和预测。信息越多就越需要更好的优化才能够带来价值。