物联网与传感器技术：互联网、物联网及接入技术指南

1.物联网与互联网结构

从物联网与互联网的接入方式与设备之间的异同性可以看出，在端系统及应用层的设备方面有些差别，而在网络层没有多大差异。在网络关系方面，物联网应用系统是运行在互联网核心交换结构基础上的，因此，从网络技术方面来看，互联网与物联网的网络技术核心是相同的。

物联网系统是运行在互联网交换结构基础上的，在规划和组建物联网应用系统中，要充分利用互联网的核心交换部分，不需要改变互联网的网络传输系统结构与技术。

物联网与互联网之间的结构关系如图1-7所示。互联网与物联网在接入方式上是不相同的。互联网用户通过端系统的计算机或手机、PDA访问互联网资源，发送或接收电子邮件，阅读新闻，写博客或读博客，通过网络电话通信，在网上买卖股票、订机票、酒店。而物联网中的传感器节点需要通过无线传感器网络的汇聚节点接入互联网；RFID芯片通过读写器与控制主机连接，再通过控制节点的主机接入互联网。物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网络或RFID应用系统接入互联网。由于互联网与物联网的应用系统不同，所以与传统的接入方式有些不同。

2.互联网与物联网的接入方法

互联网和物联网的接入方式主要有两种类型：有线接入与无线接入。

物联网常用的接入方式主要是无线接入，即通过无线网卡和相应的设备，先接入到城域网，再接入到互联网。在有些环境下，物联网无线接入是采用无线自组网完成首个接入后，再通过最近的基站接入到互联网中。

（1）有线接入

有线接入是指计算机通过网卡接入局域网，然后再接入地区主干网和国家或国际主干网，最终接入到互联网。

常用的接入装置有两种：一种是用非对称数字用户线（ADSL）接入设备，通过电话交换网接入互联网，另一种是采用有线调制解调器（CableModem）接入设备，通过有线电视网接入互联网。

图1-7 物联网与互联网的结构关系

ADSL—非对称数字用户线 ISDN—综合业务数字网 CATV—有线电视(www.xing528.com)

（2）无线接入

无线接入是采用无线网卡接入到无线局域网中，再通过小地区网接入大地区主干网，再由地区主干网接入国家或国际主干网，最后接入互联网。

（3）宽带接入

宽带城域网是以宽带光传输网为开放平台，以传输控制协议/网际协议（TCP/IP）为基础，通过各种网络互连设备，实现语音、数据、图像、多媒体视频、IP电话、IP电视、IP接入和各种增值业务，并与广域计算机网络、广播电视网、电话交换网互连互通的本地综合业务网络。为了满足语音、数据、图像、多媒体应用的需求，现实意义上的城域网一定是能够提供高传输速率和保证服务质量的网络系统，因此自然地将传统意义上的城域网扩展为宽带城域网。

接入技术解决的是最终用户接入宽带城域网的问题。由于互联网的应用越来越广泛，社会对接入技术的需求也越来越强烈，对于信息产业来说，接入技术有着广阔的市场前景，因此它已经成为当前网络技术研究、应用与产业发展的热点问题。宽带接入技术主要有：数字用户线技术、光纤同轴电缆混合网技术、光纤接入技术、无线接入技术与局域网接入技术。无线接入又可以分为无线局域网接入、无线城域网接入与无线自组网接入。

从连接的硬件角度简单地来说，交换、端系统是它们通过互联网中的路由器将局域网、城域网与广域网构成的互联网。采用简化和抽象方法描写交换和端系统在结构中的关系，从应用角度来看，可将互联网系统分为边缘部分与核心交换部分。在核心交换部分与对用户的服务关系的典型结构中，边缘部分主要包括接入互联网的各主机或用户设备，核心交换部分是由大量路由器互连的广域网、城域网和局域网。随着互联网应用的不断扩展，接入端系统主机类型已由单一的计算机扩展到多个计算机和所有能够接入互联网的设备。

3.物联网的数据采集

物联网人和人之间的信息交互和共享与互联网在网络和数据交换方面的关系如图1-8所示。

图1-8 互联网、物联网的网络与数据交换关系

由图1-8可知，物联网的服务功能有很多，如Telnet、E-mail、FTP、Web与基于Web的电子政务、电子商务、远程医疗、远程教育和基于对等结构的P2P网络新应用，以及网络电话、网络电视、博客、播客、即时通信、搜索引擎、网络视频、网络游戏、网络广告、网络出版、网络存储与分布式计算服务等。因此在互联网端节点之间传输的文本文件、语音文件、视频文件都是由人输入的，即使是通过扫描和文字识别技术输入的文字或图形、图像文件，也都是在人的控制之下完成的。而物联网的端系统采用的是传感器、RFID，因此物联网感知的数据是传感器主动感知或者是由RFID读写器自动读出的。

从网络系统角度来看，物联网与互联网的构成与数据传输有一定的相通性，但从网络端系统数据采集、传输来看，互联网与物联网的网络与数据交换也有一定的不同。