物联网体系结构研究22

物联网体系结构Thearchitectureofinternetofthings物联网简介物联网的背景和发展物联网当前体系结构互联网和通信管理网络体系结构物联网新的体系结构物联网物联网的英文名称为“IOT，InternetofThings”。由名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。一.什么是物联网⒈中国式物联网定义物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的如贴上RFID（射频识别，俗称电子标签）的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃，通过各种无线、有线的长距离和短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。一.什么是物联网⒉欧盟对物联网的定义2009年9月，在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上，欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人LorentFerderix博士给出了欧盟对物联网的定义。物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。一.什么是物联网目前对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。物联网技术被称为是信息产业的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。大发展兴起诞生1999年2005年2009年二.物联网的背景和发展Ⅰ1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议上首先提出物联网(InternetofThings)这个概念。提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internetofthings”（简称物联网）。Ⅱ1999年，中科院启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。1999年二.物联网的背景和发展2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。物联网概念的兴起，很大程度上得益于国际电信联盟2005年以物联网为标题的年度互联网报告。2005年二.物联网的背景和发展Ⅰ2009年１月28日，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议奥巴马政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点；2009年2月24日2009IBM论坛上，IBM大中华区首席执行官钱大群.公布了名为“智慧的地球”的最新策略。ＩＢＭ认为，ＩＴ产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之中。2009年二.物联网的背景和发展Ⅱ2009年8月：国务院总理温家宝在无锡微纳物联网工程技术研究中心视察并发表重要讲话，表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术，并提出要在无锡建设“感知中国”中心。2009年9月：我国物联网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。2009年9月：南京邮电大学成立全国高校首家物联网研究院、物联网学院。2009年11月：温家宝总理在人民大会堂向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，指示要首力突破物联网、传感网关键技术，物联网产业随即被列入国家五大新兴产业之一。2009年11月：中国物联网研究发展中心在无锡成立。2010年1月：无锡物联网产业研究院在江苏软件外包园落户2010年1月：江苏无锡高新技术产业开发区正式获批为国家电子信息（物联网）示范基地。二.物联网的背景和发展EPOSS（欧洲智能系统集成技术平台）在《InternetofThingsin2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段：ⅰ2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域；ⅱ2010-2015年物体互联；ⅲ2015-2020年物体进入半智能化；ⅳ2020年之后物体进入全智能化。二.物联网的背景和发展三.物联网当前体系结构当前物联网结构体系为三层：感知层、网络层和应用层。①感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、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，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去。②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。③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。三.物联网当前体系结构四、互联网网络和电信管理网络体系结构TCP/IP体系结构TCP/IP是Internet上使用的协议簇，它并不是OSI标准，但随着Internet的发展和影响的不断扩大，Internet技术已成为公认的工业标准或“实际标准”，并有专家为它“追加”定义了体系结构参考模型。通常，我们提到TCP/IP，并不是指TCP和IP这两个具体的协议，而往往是表示Internet体系结构或是指整个的TCP/IP协议簇（有时也称为TCP/IP协议栈）。四、互联网网络和电信管理网络体系结构TCP/IP中常用网络通信协议简介传输层应用层TCPUDPSMTPFTPDNSSNMPNFSHTTPTEL-NET网络接口层LANMANWAN网际层IPICMPIGMPARPRARP四、互联网网络和电信管理网络体系结构TCP/IP各层主要功能总结：ApplicationTransportInternetNetworkInterface包含所有的高层协议提供应用程序间的通信各种通信网络与TCP/IP之间的接口负责不同网络间的通信四、互联网网络和电信管理网络体系结构电信管理网络体系结构逻辑分层结构(LLA)网元层（NetworkElementlayer）网元管理层（NetworkElementManagementlayer）网络管理层（NetworkManagementlayer）业务管理层（ServiceManagementlayer）事务管理层（BusinessManagementlayer）四、互联网网络和电信管理网络体系结构电信管理网络体系结构逻辑分层结构(LLA)事务管理层业务管理层网络管理层网元管理层网元层BM-OSFSM-OSFNM-OSFEM-OSFNEF五、物联网新的体系结构物联网五层体系结构及其作用业务层应用层处理层传输层感知层业务层是物联网的管理员一样，包括管理应用程序，相关的商业模式和其他业务。在处理层的基础上进行数据处理过程层，并使物联网的发展广应用处理层主要存储，分析和处理从传输层接收到的对象的信息负责传导通过各种网络的加工中心从感知层接收到的数据通过各种传感器感知对象的物理性质并转换为数字信号，这些信息这是更方便的网络传输。五、物联网新的体系结构物联网五层体系结构各层关键技术和应用感知层传输层处理层应用层业务层传感技术RFID技术2-D条形码GPS3G无线上网蓝牙ZIGBEEUMB红外技术数据库，智能处理，云计算，普适计算智能交通物流管理身份认证基于位置的服务商业模式和盈利模式Thankyou!