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1、物联网体系结构 The Internet of things Architecture,张华忠 山东大学计算机科学与技术学院计算机系 20010年8月,报告主要内容,物联网应用实例 物联网体系结构-理论架构 物联网体系结构-硬件 物联网体系结构-软件 物联网信息流处理,物联网应用实例-电力系统,物联网应用实例,应用层,物联网体系结构,支撑层,传输层,感知层,感知层：主要由各种类型传感器和读卡器组成，这些设备的主要功能是信息采集和信号处理。 传输层（网络层）：主要是采用现有的Internet互联网或移动通信网或无线局域网对来自感知层的信息进行接入和传输。 支撑层（处理层）：主要由高性能计算平台、
2、数据库、网络存储等软/硬件构成。支撑层对获取的海量信息进行实时管理，为上层应用提供数据服务接口。 应用层：根据用户的需求构建面向各类行业实际应用的管理平台和运行平台，并根据应用特点集成相关内容服务。,各层功能介绍,层,4 应用层,接口,3 支撑层,2 传输层,1 感知层,感知汇聚子层,感知末梢层,网络适配子层,传输承载层,核心网络层,物联网体系结构,公共服务层,中间件层,终端设备层,应用适配子层,1.感知层：分为感知末梢层和感知汇聚子层。 感知末梢层作为物联网的神经末梢，其主要任务是 实现可靠感知，即对现场物理环境参数（温度、湿度、气体浓度等）的采集与处理。 感知汇聚子层各种有线或无线的现场网
3、络，实现信号传输汇聚。物联网网关作为核心设备，起着现场网络管理的功能，并负责现场网络与各种广域网络的信息转发。,各层功能介绍,2.传输层：分为网络适配子层、传输承载层和核心网络层。 网络适配子层负责判断数据的目标网络，并生成相应的协议数据单元。 传输承载层数据信息传输的主要承担层，包括各种IP专网，城域网,CMNET等。 核心网络层依据传输信息形式的不同划分的网络类别，包括电路域，分组域，CM-IMS域。,各层功能介绍,各层功能介绍,3.支撑层：分为中间件层和公共服务层。 中间件层包括各种服务中间件，能对各种特定应用平台的基础功能集进行抽象与实现，向上层公共服务层提供服务调用。 公共服务层各种
4、行业套件，行业解决方案的实现，主要功能是调用中间件层提供的通用服务接口，并将获得的结果数据提交给上层应用层，以供决策控制。,4.应用层：分为应用适配子层和终端设备层。 应用适配子层将各种应用层的数据转换成统一的编码格式，用于屏蔽各种不同应用的数据格式差异，向上提供统一的数据接口。 终端设备层各种行业特定应用的最终决策层，具有视图功能，由决策者（一般是自然人）进行指令的下达。 5.接口：层与层之间定义信息传输的标准接口。,各层功能介绍,物联网体系结构-硬件基础,Sensor,执行器,智 能 终 端,互联网,移动通信网,卫星通信网络,高性能并行计算平台,服务中心,路由节点,Sink节点,接入网关（
5、M2M终端，传感器网关）,用户界面显示设备,管理设备,企业内部网,有线电视网,摄像头,信息管理中心,应用层,支撑层,传输层,感知层,物联网体系结构-硬件基础,感知层包括Sensor、摄像头、读取设备、执行器、路由节点和Sink节点等。 传输层包括接入网关、互联网、移动通信网和卫星通信网络等。 支撑层包括高性能计算平台、服务中心和信息管理中心等。 应用层包括用户界面显示设备和管理设备等。 智能终端可以根据实际应用需要出现在各个层次上、作为多层次的系统设备与网络系统实行信息交互。,物联网体系结构-软模型 1,DB,云计算,分布式并行计算,RFID,GPS,传感器技术,EPC,有线网络,无线网络,标
6、 准体系,安全体系,信息中心,运营平台,内容服务,专家系统,感知层,传输层,支撑层,应用层,管理体系,物联网体系结构-软模型 1补充说明,标准体系：物联网各层之间制定统一的标准，允许各层之间以一种统一和通用的方式进行交互。 安全体系：物联网各层之内以及各层之间制定安全措施，确保信息在物联网内传递、储存的安全。 管理体系：管理物联网的体系，制定标准、确保安全运行。,物联网体系结构-软模型 2,RFID,条码与二维码,GPS,嵌入式,感 知,传 输,支 撑,应 用,GSM,TCP,IP,WiMAX,CORBA,云计算,自组织网络,网络接入协议,SQL,数据挖掘,监控,EPC,ONS物件命名服务,红
7、外感应,查询,控制,扫描,WiFi,S O A 标 准,物联网体系结构-软件设计,感知层包括射频识别、全球定位系统、电子产品代码和传感器技术等。 传输层包括网络接入协议、TCP/IP、全球移动通讯系统和全球微波互联接入等。 支撑层包括云计算、数据挖掘和分布式并行计算等。 应用层包括监控、查询、控制和扫描等。 SOA：层与层之间的接口符合SOA标准，即物联网中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互。,物联网信息流向,应用层,需要其他系统合作,反馈,N,Y,其他系统,感知层n,传输层n,支撑层n,支撑层2,支撑层1,传输层1,传输层2,感知层2,感知层1,物联网信息流处理实例,方式特点：非闭合,请各位专家批评、指正 谢 谢！,The end,