物联网课件-ppt 第2章 物联网的体系结构

P1物联网基础教程马静唐四元王涛主编E-mail:[e-mail],Mobile:[phone]P2第2章物联网的体系结构P3123本章核心要点物联网的体系结构物联网的技术体系基于EPC的物联网的体系结构P42.1物联网的体系结构物联网的英文名称是“InternetofThings”，它的概念最早是在1999年，由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出的。它是指利用产品电子代码EPC、射频识别技术，通过网络（当时网络的概念还仅限于通过互联网），实现在任何的时候，任何地点对任何物品识别和管理，即物品的互联互通。P52.1物联网的体系结构1.国际电联（ITU）的泛在传感器网络架构该架构自下而上分为:底层传感器网络、泛在传感器网络接入网关、泛在传感器网络基础骨干网络、泛在传感器网络中间件、泛在传感器网络应用及服务平台5个层次。P62.1物联网的体系结构1.国际电联（ITU）的泛在传感器网络架构P72.1物联网的体系结构2.ETSI的简化物联网的架构该体系架构可看作USN体系架构的一个简化版本，从右至左分为：M2M设备域、网络域及应用域。。P82.1物联网的体系结构2.ETSI的简化物联网的架构P92.1物联网的体系结构3.物联网体系架构多数论著将物联网系统划分为三个层次:一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，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；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。P102.1物联网的体系结构3.物联网体系架构P112.1物联网的体系结构4.物联网感知层感知层主要包括：自动识别技术产品和传感器(条码、RFID、传感器等)，无线传输技术（WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB），自织组网技术和中间件技术P122.1物联网的体系结构5.物联网网络层网络层起连接上下两层的作用。网络层的作用就是当感知层中的感应设备将物品信息传输到网络节点后,再通过网络层中的移动通信网、互联网和其他专用网络连接各个服务器,以此来使客户可以根据自己的需要获取物品信息。。P132.1物联网的体系结构6.物联网应用层物联网应用层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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管娌。应用层是物联网发展的目的。P142.2物联网的技术体系结构1.物联网的技术体系物联网技术涉及多个领域，这些技术在不同的行业具有不同的应用需求和技术形态。在这个技术体系中，物联网的技术构成主要包括感知与标识技术、网络与通信技术、计算、服务技术、管理与支撑技术、及应用技术与公共技术。P152.2物联网的技术体系结构1.物联网的技术体系应用技术物联网信息共享交互平台、物联网数据存储平台、行业物联网应用系统：供应链管理、环境监测、智能电力、智能交通、工业控制、智能家居、…公共技术标识解析安全技术QoS管理网络管理支撑技术云计算与高性能计算技术、智能技术数据库与数据挖掘技术、GIS技术、微电子技术、公共中间件技术、综合服务支撑平台…传输技术互联网、NGN、地面无线通信网络、卫星通信网络、资源和存储管理专用网络、异构网融合、M2M无线接入、远程控制…感知技术自组织组网技术、协同处理技术、中间件技术传感器网络、现场总线技术短程通信技、RFID技术、多媒体、传感技术、机器人智能感知、纳米嵌入技术遥感遥测、IC卡与条形码、GPS等定位技术、纳米嵌入技术P162.3基于EPC的物联网结构1.EPC编码体系EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准，它是全球统一标识系统的延伸和拓展，是全球统一标识系统的重要组成部分，是EPC系统的核心与关键。P172.3基于EPC的物联网结构2.EPC射频识别系统(1)EPC标签EPC标签是射频识别技术中按照GS1系统的EPC规则进行编码，并遵循EPCglobal制定的EPC标签与读写器的无接触空中通信规则设计的标签。EPC标签是产品电子代码的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时，该物品与EPC标签中的编号则是一一对应的。P182.3基于EPC的物联网结构2.EPC射频识别系统(1)EPC标签EPC标签是射频识别技术中按照GS1系统的EPC规则进行编码，并遵循EPCglobal制定的EPC标签与读写器的无接触空中通信规则设计的标签。EPC标签是产品电子代码的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时，该物品与EPC标签中的编号则是一一对应的。P192.3基于EPC的物联网结构2.EPC射频识别系统(2)读写器读写器是用来识别EPC标签的电子装置，与信息系统相连实现数据的交换。读写器使用多种方式与EPC标签交换信息，近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式：当EPC标签靠近读写器时盘绕读写器的天线与盘绕标签的天线之间就形成了一个磁场，标签就利用这个磁场发送电磁波给读写器，返回的电磁波被转换为数据信息，也就是标签中包含的EPC代码。P202.3基于EPC的物联网结构3.EPC系统信息网络EPC信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过EPC中间件、对象名称解析服务(ONS)和EPC信息服务(EPCIS)来实现全球“实物互联”。P212.3基于EPC的物联网结构3.EPC系统信息网络(1)EPC中间件EPC中间件是具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的特定需求，EPC中间件以前被称为SAVANT。EPC中间件是加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，是连接读写器和企业应用程序的纽带.P222.3基于EPC的物联网结构3.EPC系统信息网络(2)对象名称解析服务(ONS)对象名称解析服务(ONS)是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务(DNS),ONS给EPC中间件指明了存储产品相关信息的服务器。ONS服务是联系EPC中间件和EPC信息服务的网络枢纽，并且ONS设计与架构都以因特网域名解析服务DNS为基础，因此，可以使整个EPC网络以因特网为依托，迅速架构并顺利延伸到世界各地。。P232.3基于EPC的物联网结构3.EPC系统信息网络(3)EPC信息服务(EPCIS)EPCIS提供了一个模块化、可扩展的数据和服务的接口，使得EPC的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。P242.3基于EPC的物联网结构4.EPC系统的特点1.开放的结构体系2.独立的平台与高度的互动性3.灵活的可持续发展的体系P252.3基于EPC的物联网结构5.EPC系统的工作流程P262.3基于EPC的物联网结构6.PML1.PML是Savant、EPCIS、应用程序、ONS之间相互表述和传递EPC相关信息的共同语言，它定义了在EPC物联网中所有的信息传输方式。P272.3基于EPC的物联网结构6.PMLP282.3基于EPC的物联网结构6.PMLPML最主要的作用是作为EPC系统中各个不同部分的一个的公共接口，即Savant、第三方应用程序(如ERP、MES)、存储商品相关数据的PML服务器之间的共同通信语言。P292.3基于EPC的物联网结构6.PMLEPCIS第三方应用程序Savant阅读器阅读器PML信息交换P302.3基于EPC的物联网结构6.PML下图所示为某冰箱企业的生产示意图：一辆装有冰箱的卡车从仓库中开出，在其仓库门口处的阅读器读到了贴在冰箱上的EPC标签，此时阅读器将读取到的EPC代码传送给上一级Savant系统。Savant系统收到EPC代码后，生产一PML文件，发送至EPCIS服务器或者企业的管理软件，通知这一批货物已经出仓了。P312.3基于EPC的物联网结构6.PMLP32本章小结本章主要介绍物联网的体系结构和物联网的技术体系结构。在物联网的体系结构中介绍了国际电联（ITU）的泛在传感器网络架构和ETSI的简化物联网的架构。在此基础上给出了国内普遍认可的三个层次的物联网系统结构：一是感知层；二是网络层；三是应用层。物联网的技术构成包括：感知技术、传输技术、支撑技术、应用技术与公共技术。最后，重点介绍了基于EPC物流网系统，它是目前物联网中发展最先进、最完善、相对独立的系统。P33思考题1.为什么目前还没有一个规范化的物联网体系架构模型？2.简述物联网的技术体系。3.在物联网的技术体系中感知技术包括哪些内容？4.EPC系统具有哪些特点？5.简述EPC系统的工作流程P34联系方式：E-mail:[e-mail],Mobile:[phone]