搜档网
当前位置:搜档网 › 物联网感知层的组成

物联网感知层的组成

具体来说,物联网的体系自下而上可以分成五个层级,分别是感知层、接入层、网络层、服务管理层以及应用层。

(1)感知层

感知层是物联网的初始层级,也是数据的基础来源。这一层级的基础元件是传感器,人才将各种各样的传感器装在不同的物品合设备上,使之感知这些物质的属性,判断它们的材质是属于金属、塑料、皮革还是矿石等。同时,这些异常敏感的传感器还能对物品所处的内在环境状态合外在环境状态进行数据采集,比如采集环境的空气湿度、温度、污染度等信息。另外,这些传感器还能对物质的行为状态跟踪监控,观察它们是静态的,还是动态的,并将这些信息全部以电信号的形式存储起来。实现物物信息相连的庞大物联网,就需要这些传感器的分布密集度更高、覆盖范围更广以及更加灵敏合高效。这样,传感器对物质信息获取的规模才能更大,对物质状态的辨识度才能更加精密,当网络形成后,其数据流才更具参考价值。

一般来说,对于不同的感知任务,传感器会根据具体情况协同作战。比如要获取一台机器设备的内部工作动态视频,就需要感光传感器、声音传感器、压力传感器等协同工作,形成一幅有声音、有画面、有动感的机械内部工作动态视频。感知层的传感器能全方位、多角度地获取数据信息,为物联网提供充足的数据资源,从而实现各种物质信息的在线计算合统一控制。另外,传感器不仅可以通过无线传输,还可以利用线传输接入设备,人们利用传感器传输刀设备中的信息可以与网络资源进行交互合共享。

(2)接入层

接入层的作用是连接传感器和互联网,而这种连接的过程需要借助较多的网络基础设施才能实现。例如,人们可以利用移动通信网中的GSM网和TD-SCDMA网来实现感知层向互联网的信息传输,也可以利用无线接入网(WiMAX)和无线局域网(WiFi)来实现感知层向互联网的信息传输。另外,通过卫星网进行信息传输也是一种可行方案。

(3)网络层

网络层指的其实就是互联网,建立互联网需要利用两种IP,分别是IPv6/IPv4和后IP (Post-IP)。网络层将网络信息进行整合,形成一个庞大的信息智能网络,这样就构成了一个高效、互动的基础设施平台。

(4)服务管理层

服务管理层的主体是中心计算机群,该计算机群拥有超级计算能力,可以对互联网中的信息进行统一管理和控制。同时,这一层级还能够为上一层级提供用户接口,保证应用层级的有效运行。

(5)应用层

应用层是物联网体系的最终层级,用于承接服务管理层级以及构建应用体系,如果将服务

管理层比作一个商品开发中心,那么应用层就是商品的应用中心。应用层级将面向社会中的各行各业,为它们构建物联网产品的实际应用。物联网产品可以应用于多个领域,如交通运输、远程医疗、安全防护、文物保护、自然灾害监控等。

由于传感器网络技术相对复杂,目前,国内外的有关机构和大型科技企业在该技术领域的研发还不成熟,物联网的发展尚处于初级阶段。现阶段,世界各个国家的主要研究方向是传感网的核心技术。与此同时,关于物联网的其他技术也在进一步推进和展开,其中包括射频识别技术、传感器融合技术、智能芯片设计技术等。此外,讲后IP网络和感知层网络更合理地整合、完善,一直是各大科研机构努力的方向。物联网在服务管理层的数据如何拓展、如何探寻物联网新的商业模式,如何以点带面,开发典型物联网应用,并让其成为推动整个物联网行业的典型案例,带动整个物联网行业稳定有序地向更高层次迈进,这些都是现阶段科学家以及各大科技巨头正在努力探索的问题。而在这之前,在各个领域、各个层面、各个系统开展物联网相关标准的制定是重中之重。

物联网感知层

物联网感知层 一、概述 物联网是“传感网”在国际上的通称,是传感网在概念上的一次拓展。通俗地讲,物联网就是万物都接入到互联网,物体通过装入射频识别设备、红外感应器、GPS 或其他方式进行连接,然后通过移动通信网络或其他方式接入到互联网,最终形成智能网络,通过电脑或手机实现对物体的智能化管理和信息采集分析。 物联网应该具备三个特征,一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递,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;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。 在业界,物联网大致被公认为有三个层次,底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上面则是内容应用层。其中感知层由各种具有感知能力的设备组成,主要用于感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据。感知层至关重要,是物物相连的基础,是实现物联网的最底层技术。物联网感知层是物联网络建立的基础,深入的了解物联网感知层的网络层部分为建立低成本、高效、灵敏的物联网络提供一定的一局。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。物联网与传统网络的主要区别在于,物联网扩大了传统网络的通信范围,即物联网不仅仅局限于人与人之间的通信,还扩展到人与物、物与物之间的通信。

作为下一代信息浪潮的新热点,国内外政府公司和研究机构对物联网投入了极大的关注,IBM 公司提出“智慧地球”,日本和韩国分别提出了“U-japan”和“U-Korea”战略,这都是从国家工业角度提出的重大信息发展战略。中国针对物联网到来的信息浪潮,提出了“感知中国”的发展战略。 二、感知层技术 1.传感器技术 人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感觉来感知外界的信息,感知的信息输入大脑进行分析判断和处理,大脑再指挥人做出相应的动作,这是人类认识世界和改造世界具有的最基本的能力。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限,例如,人无法利用触觉来感知超过几十甚至上千度的温度,而且也不可能辨别温度的微小变化,这就需要电子设备的帮助。同样,利用电子仪器特别像计算机控制的自动化装置来代替人的劳动时,计算机类似于人的大脑,而仅有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然是不够的,计算机也还需要它们的“五官”—传感器。 传感器是一种检测装置,能感受到被测的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。在物联网系统中,对各种参量进行信息采集和简单加工处理的设备,被称为物联网传感器。传感器可以独立存在,也可以与其他设备以一体方式呈现,但无论哪种方式,它都是物联网中的感知和输入部分。在未来的物联网中,传感器及其组成的传感器网络将在数据采集前端发挥重要的作用。

物联网感知层的组成

具体来说,物联网的体系自下而上可以分成五个层级,分别是感知层、接入层、网络层、服务管理层以及应用层。 (1)感知层 感知层是物联网的初始层级,也是数据的基础来源。这一层级的基础元件是传感器,人才将各种各样的传感器装在不同的物品合设备上,使之感知这些物质的属性,判断它们的材质是属于金属、塑料、皮革还是矿石等。同时,这些异常敏感的传感器还能对物品所处的内在环境状态合外在环境状态进行数据采集,比如采集环境的空气湿度、温度、污染度等信息。另外,这些传感器还能对物质的行为状态跟踪监控,观察它们是静态的,还是动态的,并将这些信息全部以电信号的形式存储起来。实现物物信息相连的庞大物联网,就需要这些传感器的分布密集度更高、覆盖范围更广以及更加灵敏合高效。这样,传感器对物质信息获取的规模才能更大,对物质状态的辨识度才能更加精密,当网络形成后,其数据流才更具参考价值。 一般来说,对于不同的感知任务,传感器会根据具体情况协同作战。比如要获取一台机器设备的内部工作动态视频,就需要感光传感器、声音传感器、压力传感器等协同工作,形成一幅有声音、有画面、有动感的机械内部工作动态视频。感知层的传感器能全方位、多角度地获取数据信息,为物联网提供充足的数据资源,从而实现各种物质信息的在线计算合统一控制。另外,传感器不仅可以通过无线传输,还可以利用线传输接入设备,人们利用传感器传输刀设备中的信息可以与网络资源进行交互合共享。

(2)接入层 接入层的作用是连接传感器和互联网,而这种连接的过程需要借助较多的网络基础设施才能实现。例如,人们可以利用移动通信网中的GSM网和TD-SCDMA网来实现感知层向互联网的信息传输,也可以利用无线接入网(WiMAX)和无线局域网(WiFi)来实现感知层向互联网的信息传输。另外,通过卫星网进行信息传输也是一种可行方案。 (3)网络层 网络层指的其实就是互联网,建立互联网需要利用两种IP,分别是IPv6/IPv4和后IP (Post-IP)。网络层将网络信息进行整合,形成一个庞大的信息智能网络,这样就构成了一个高效、互动的基础设施平台。 (4)服务管理层 服务管理层的主体是中心计算机群,该计算机群拥有超级计算能力,可以对互联网中的信息进行统一管理和控制。同时,这一层级还能够为上一层级提供用户接口,保证应用层级的有效运行。 (5)应用层 应用层是物联网体系的最终层级,用于承接服务管理层级以及构建应用体系,如果将服务

物联网的结构

物联网的结构 物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输,智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。 目前在业界物联网体系架构也被公认为有三个层次:泛在化末端感知网络、融合化网络通信基础设施与普适化应用服务支撑体系,也可以通俗地将它们称为感知层、网络层和应用层。 (1)泛在化末端感知网络 泛在化末端感知网络的主要任务是信息感知。物联网的一个重要特征是“泛在化”,即“无处不在”的意思。这里的“泛在化”主要是指无线网络覆盖的泛在化,以及无线传感器网络、RFID标识与其他感知手段的泛在化。“泛在化”的特征说明两个问题: 第一,全面的信息采集是实现物联网的基础 第二,解决低功耗、小型化与低成本是推动物联网普及的关键。“末端网络”是相对于中间网络而言的。 大家知道,在互联网中如果我们在中国访问欧洲的一个网络时,我们的数据需要通过多个互联的中间网络转发过去。“末端网络”是指它处于网络的端位置,即它只产生数据,通过与它互联的网络传输出去,而自身不承担转发其他网络数据的功能。因此我们可以将“末端感知网络”类比为物联网的末梢神经。泛在化末端感知网络的另一个含义是物联网的感知手段的“泛在化”。通常我们所说的RFID、

传感器是感知网络的感知结点。但是,目前仍然有大量应用的IC卡、磁卡、一维或二维的条形码也应该纳入感知网络,成为感知结点。 (2)融合化网络通信基础设施 融合化网络通信基础设施的主要功能是实现物联网的数据传输。目前能够用于物联网的通信网络主要有互联网、无线通信网与卫星通信网、有线电视网。目前我国正在推进计算机网络、电信网与有线电视网的三网融合。三网融合的结果将会充分发挥国家在计算机网络、电信网与有线电视网基础设施建设上多年投入的作用,推动网络应用,也为物联网的发展提供了一个高水平的网络通信基础设施条件。我们知道,在互联网应用环境中,人通过计算机接入互联网时是通过网络层的IP地址和数据链路层的硬件地址(网卡)来标识地址的。当用户要访问一台服务器时,他只要输入服务器名,DNS服务器就能够根据服务器名找出服务器的IP地址。而在物联网中,增加了末端感知网络与感知结点标识,因此在互联网中传输物联网数据和提供物联网服务时,必须增加对应于物联网的“地址管理系统”与“标识管理系统” (3)普适化应用服务支撑体系 从目前的物联网应用系统的类型看,大致可以分为政府应用类示范系统、社会应用类示范系统,以及行业、企业应用类示范系统等。物联网将在公共管理和服务、企业应用、个人与家庭三大领域应用,将出现大批应用于工业生产、精准农业、公共安全监控、城市管理、智能交通、安全生产、环境监测、远程医疗、智能家居等领域的物联网应用示范系统,这也正说明了物联网应用服务普适化的特点。普适化应用服务支撑体系的主要功能是物联网的数据处理与应用。物联网的一大特征是智能性。物联网的智能性体现在协同处理、决策支持以及具有算法库和样本库的支

物联网之感知层和传输层

物联网之感知层和传输层 物联网(Internet of Things)是指通过各种传感器、识别技术和网络通信技术,将各种物体与互联网连接起来,实现设备之间的信息交互和智能化管理的网络系统。在物联网系统中,感知层和传输层起着至关重要的作用。本文将深入探讨物联网中的感知层和传输层,并分析其在物联网系统中的功能和作用。 一、感知层 感知层是物联网系统中最底层的部分,负责采集和感知现实世界中的信息。感知层通过各类传感器和探测设备,将物体的状态和环境信息转化为数字信号,以便于后续处理和传输。常见的感知设备包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光线传感器等。这些设备能够实时监测和收集各类物体的信息,为物联网系统提供数据基础。 感知层的主要功能包括数据采集、数据处理和信号转换。首先,感知层通过传感器对物体的各种参数进行采集,并将采集到的数据传输到上层。其次,感知层对采集到的数据进行初步处理,如滤波、去噪等,确保数据的准确性和可靠性。最后,感知层将处理后的数据转化为数字信号,并传送至传输层。 二、传输层 传输层是物联网系统中的中间层,负责将感知层采集到的数据传输至应用层。传输层是实现设备之间通信的桥梁,其主要功能是将感知

层采集到的数据进行处理、封装和传输。传输层可以使用多种通信协 议和技术,如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等,实现设备之间的数据传输。 传输层的主要作用是数据传递和通信管理。首先,传输层负责将感 知层采集到的数据传送至应用层,以满足不同应用的需求。其次,传 输层需要对数据进行可靠的传输,保证数据的完整性和安全性。此外,传输层还需要管理设备之间的通信连接,确保设备的稳定运行和互联 互通。 三、感知层和传输层的关系 感知层和传输层在物联网系统中密切相关,两者共同协作,实现设 备之间的信息交互和数据传输。 首先,感知层通过采集和感知设备,将物体的信息转化为数字信号,并传输至传输层。感知层将物理世界的信息进行转换和处理,为传输 层提供数据源。 其次,传输层接收感知层传来的数据,对数据进行处理和封装,选 择合适的通信协议和技术,将数据传输至应用层。传输层负责实现设 备之间的通信,确保数据的可靠传输和设备的互联互通。 总体而言,感知层和传输层在物联网系统中扮演着关键的角色。感 知层负责采集和感知现实世界的信息,将物体的状态和环境信息转化 为数字信号;传输层负责将感知层采集到的数据进行处理和传输,实 现设备之间的通信。两者相互配合,共同构建起物联网系统的基础。

(完整)物联网感知层技术

物联网感知层的关键技术 感知层是物联网的基础,是联系物理世界与信息世界的重要纽带。感知层是由大量的具有感知、通信、识别(或执行)能力的智能物体与感知网络组成.其主要技术有:传感器技术、RFID技术、二维码技术、Zig-Bee 和蓝牙技术。 1.传感器技术 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求.它是实现自动检测和自动控制的首要环节。人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感官来感知外界的信息,感知的信息输入大脑进行分析判断(即人的思维)和处理,再指挥人作出相应的动作,这是人类认识世界和改造世界具有的最基本的本能。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限,例如,人总不能利用触觉来感知超过几十甚至上千度的温度吧,而且也不可能辨别温度的微小变化,这就需要电子设备的帮助。 同样,利用电子计算机特别象计算机控制的自动化装置来代替人的劳动,那么计算机类似于人的大脑,而仅有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然是不足够的,中央处理系统也还需要它们的“五官"——即传感器。 基于传感器的传感器技术是对感知节点的不同定义与探索.比如一个温度传感器可以实时地传输它所测量到得环境温度,这是基于温度利用汞的液态与温差变化而形成的;声控灯安装在楼道之间,有人路过就亮,这是基于人走路时声音的分贝大小来进行控制;高速路上的收费站人们开车经过时,在地面的称重传感器会将车辆重量反馈给电脑,以便确认其是否超重,这是基于弹簧弹性收缩变化的张力长度来进行测量。 未来传感器技术可能是温度、湿度、声音、压力等物理参数,亦可以是氧气、二氧化碳等化学成分的含量等化学参数.把这些物理与化学集合而成的传感器是现在人们追求的技术,及机器人得目标。 2.RFID技术 RFID(射频识别技术)是一门独立的将不同的跨学科的专业技术综合在一起,如高频技术、微波与天线技术、电磁兼容技术、半导体技术、数据与密码学、制造技术和应用技术等。这是本世纪最有发展前途的信息技术之一,已得到世界各国的高度重视并得到广泛开发与应用。从结构上讲RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。 快速扫描。RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。 RFID的优点如下: (1)体积小型化、形状多样化.RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品. (2)抗污染能力和耐久性.传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID 卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。 (3)可重复使用。现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID 卷标内储存的数据,方便信息的更新。 (4)穿透性和无屏障阅读.在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信.而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。 (5)数据的记忆容量大.一维条形码的容量是50Bytes,二维条形码最大的容量可储存2至3000字符,RFID 最大的容量则有数MegaBytes。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。 (6)安全性.由于RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。

基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究

基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究 基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究 物联网(Internet of Things, IoT)作为一种具有广泛 应用前景的技术,正在深刻影响着我们的生活和工作。Web作 为一种通用且易于开发和交互的平台,为物联网应用的开发和使用提供了方便。本文将探讨基于Web的物联网应用的体系架构和关键技术。 一、物联网应用体系架构 基于Web的物联网应用通常由三个层次组成:感知层、网络传输层和应用层。 1. 感知层:感知层是物联网应用的第一层,负责获取各 种传感器、设备和资源的数据和信息。这些传感器通过采集环境的数据,并将其转化为数字信号。感知层可能包括多种类型的传感器,例如温度传感器、湿度传感器、加速度传感器等。这些传感器将数据传输到网络传输层。 2. 网络传输层:网络传输层负责将感知层获取的数据传 输到云端或其他存储服务器。在这一层,数据需要进行缓存、压缩和加密等处理,以确保数据的可靠性和安全性。网络传输层的主要任务是将数据从源节点传输到目标节点,同时兼顾能耗和传输效率的优化。 3. 应用层:应用层是物联网应用的最上层,负责对数据 进行处理、分析和应用。应用层采用Web技术来实现各种功能,如数据可视化、远程控制、数据存储和分析等。通过Web技术,用户可以通过浏览器或移动应用程序来访问和控制物联网应用。 二、基于Web的物联网关键技术 1. Web服务技术:Web服务技术是实现物联网应用的关键

技术之一。它通过HTTP协议和RESTful架构,使得物联网设备和资源可以以Web服务的形式暴露出来,并提供统一的访问接口。通过Web服务技术,用户可以通过浏览器或其他应用程序与物联网设备进行交互。 2. 数据通信和传输技术:物联网应用需要通过网络传输层将数据从传感器传输到云端或其他存储服务器。对于大规模物联网应用来说,数据通信和传输技术至关重要。当前主要使用的技术包括以太网、Wi-Fi、蓝牙、LoRa等。这些技术具有低成本、低功耗、广域和短距离等特点。 3. 数据存储和分析技术:物联网应用产生大量的数据,如何有效地存储和分析这些数据是一个挑战。云计算和大数据技术为物联网应用提供了处理大规模数据的解决方案。通过云计算和大数据技术,物联网应用可以将数据存储在云端,并进行实时或离线的数据分析。 4. 安全和隐私保护技术:物联网应用涉及到大量的个人隐私和敏感数据,因此安全和隐私保护技术是至关重要的。Web应用防火墙、数据加密、身份认证、访问控制和数据隐私保护技术等都是基于Web的物联网应用的关键技术。 三、基于Web的物联网应用的挑战与发展方向 尽管基于Web的物联网应用在实际应用中具有许多优势,但仍然面临一些挑战。 1. 能耗问题:物联网设备通常是由电池供电,而且在许多情况下,它们是散布在各个地方的。因此,物联网应用需要采用能耗低的通信和传输技术,以延长设备的使用寿命。 2. 数据安全和隐私保护问题:物联网应用涉及到大量的个人隐私和敏感数据,在数据的传输、存储和处理过程中需要保证数据的安全和隐私。

物联网的结构

物联网的结构 一、物联网的概述 物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网络将各种物 理设备、传感器、软件等连接起来,实现信息的传递和共享。它可以 使各种设备互相通信,并通过云计算平台进行数据处理和分析,从而 实现智能化的管理和控制。物联网的结构是物联网系统的基础,本文 将从物联网的组成和架构两个方面来探讨物联网的结构。 二、物联网的组成 1. 感知层 感知层是物联网的基础层,主要由各种传感器和执行器组成。传感 器可以通过采集环境信息、物体参数等方式将实时数据转换为电信号,并传输给上层设备。执行器可以根据上层设备发送的指令,控制物体 的运行状态。感知层的设备通常具有低功耗、低成本和小体积等特点,能够实现对物体的实时监测和远程控制。 2. 网络层 网络层负责物联网内各个设备之间的通信,包括设备与设备之间的 直接通信和设备与云端平台之间的通信。物联网的网络层采用各种无 线通信技术,如WiFi、蓝牙、ZigBee等,可以根据不同的需求选择合 适的通信协议和网络拓扑结构。网络层的设计需要考虑到网络的可靠性、带宽、延迟等因素,以满足物联网系统对数据传输的需求。

云平台层是物联网的核心部分,主要负责数据的存储、处理和分析。它集成了各种云计算技术和大数据分析算法,能够对从感知层和网络 层传输过来的海量数据进行实时处理和深度挖掘。云平台层可以根据 用户的需求提供不同的服务,如数据分析、监测预警、智能控制等, 实现对物联网系统的智能化管理。 三、物联网的架构 物联网的结构可以分为三层:感知层、网络层和应用层。这三层之 间通过各种协议和技术实现数据的传输和交互。 1. 感知层 感知层是物联网的底层,负责采集环境信息和物体状态。感知层包 括各种传感器和执行器,它们可以将采集到的数据转换成电信号,并 通过网络层传输到上层设备。感知层的设备通常分布在各个环境中, 如农田、工厂、家庭等,能够实时监测环境的温度、湿度、水质等参数,以及物体的运行状态。 2. 网络层 网络层是物联网的中间层,负责连接感知层和应用层。网络层包括 各种通信设备和传输媒介,如无线通信设备、网关、路由器等。网络 层可以根据不同的需求选择合适的通信协议和网络拓扑结构,实现设 备之间的通信和数据的传输。网络层的设计需要考虑到网络的可靠性、带宽、延迟等因素,以满足物联网系统对数据传输的需求。

物联网的基本概念及组成

物联网的基本概念及组成 物联网(Internet of Things,简称IoT)是指将各种物体通过互联网相连,实现信息的交换和互通。它是一个庞大的网络系统,可以实现物理和虚拟世界的融合,为人们提供更加智能、便捷的生活方式。本文将介绍物联网的基本概念及其组成。 一、物联网的基本概念 物联网的基本概念即通过连接和交互,将日常使用的物品和设备与互联网相连。它的核心理念是通过各种传感器、通信设备和软件系统互相连接,实现物理世界与数字世界的融合。物联网的目标是实现智能化、自动化和网络化。 二、物联网的组成 物联网由物物互联的“四个层次”组成,分别是感知层、传输层、数据处理层和应用层。 1. 感知层 感知层是物联网的基础,它包括各种传感器和执行器。传感器用于感知环境中的各种信息,如温度、湿度、光照等。执行器则根据接收到的指令执行相应的操作。感知层的作用是将物理世界中的信息转化为电信号,从而可以进行数字化处理和传输。 2. 传输层

传输层负责将感知层收集到的数据传输到数据处理层。它主要包括 无线通信和有线通信两种方式。无线通信可以利用蓝牙、Wi-Fi、NFC 等技术进行数据传输,有线通信则通过以太网、光纤等传输介质进行 数据传输。传输层的作用是确保数据的可靠传输和接收。 3. 数据处理层 数据处理层是对从感知层传输过来的数据进行处理和分析。它包括 数据存储、数据处理和数据分析等功能。数据存储可以将数据保存在 云端服务器或本地服务器中,数据处理可以对数据进行清洗、筛选和 整合,数据分析则是对数据进行深入的统计和分析,以发现隐藏的规 律和信息。 4. 应用层 应用层是物联网的最上层,它是为用户提供各种功能和服务的平台。应用层可以根据用户的需求,提供智能家居、智慧城市、智能交通等 各种应用场景。它通过将物联网的技术与用户需求相结合,为用户提 供个性化、便捷的服务体验。 三、物联网的应用领域 物联网具有广泛的应用领域,几乎涉及到生活的方方面面。以下是 物联网常见的应用场景: 1. 智能家居

简述物联网的体系结构

简述物联网的体系结构 物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过各种信息传感器、 射频识别技术、无线通信技术等手段,将现实世界中各种物理对象与 互联网相连接,实现信息的互联互通和智能化控制的网络。物联网的 体系结构包括感知层、传输层、应用层等主要部分。本文将简要描述 物联网的体系结构。 感知层是物联网体系结构的最底层,主要负责物理世界信息的感知 和采集。这一层通常由各种传感器、执行器、智能设备等组成,用于 收集环境中的各种信息,例如温度、湿度、光照等。通过感知层,物 联网可以实时获得物理世界的各种数据,并将其传输到上层的处理和 应用层。 传输层位于物联网体系结构的中间层,主要负责数据的传输和通信。在物联网中,由于连接的设备数量庞大且分布广泛,传输层需要采用 适应物联网特点的通信协议和技术。传输层的任务是将感知层收集到 的数据进行整理和打包,并通过互联网或专用网络传输到应用层。传 输层的设计需要考虑数据传输的可靠性、实时性和安全性,以确保物 联网系统的稳定运行。 应用层是物联网体系结构的最顶层,主要负责数据的处理和应用。 应用层通过分析传输层传来的数据,提取有用的信息,并根据需求进 行相应的处理和应用。应用层可以实现多种功能,包括环境监测、智 能家居、智能交通等。通过应用层的处理,物联网可以实现对物理世 界的实时监测、智能控制和智能化决策。

除了以上三个主要部分,物联网的体系结构还涉及到安全机制、边缘计算等其他方面。在物联网中,数据的安全性是一个非常重要的问题。物联网系统中传输的数据包含大量的个人敏感信息,因此需要采取相应的安全措施,例如加密传输、身份认证等,以防止数据泄露和非法访问。此外,随着物联网设备的智能化和复杂化,边缘计算的概念逐渐兴起。边缘计算指的是将计算和数据处理的任务从云端转移到离数据源更近的边缘设备上,以减少数据传输延迟和网络负载,提高系统的响应速度。 综上所述,物联网的体系结构由感知层、传输层和应用层组成,其中感知层负责物理世界信息的感知和采集,传输层负责数据的传输和通信,应用层负责数据的处理和应用。此外,物联网的体系结构还需要考虑安全机制和边缘计算等其他方面的问题。随着物联网技术的不断发展,物联网的体系结构也在不断演化和完善,以满足不断变化的需求和挑战。

物联网的网络架构

物联网的网络架构 随着互联网技术的迅猛发展,物联网已经成为了一个炙手可热的话题。物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过各种无线通信技 术将传感器、执行器和其他设备连接到互联网,从而实现设备之间的 信息交互和远程监控。在物联网中,网络架构起到了至关重要的作用,它决定着物联网的规模、性能和安全性。本文将介绍物联网的网络架构,分析其中的关键技术和挑战。 一、物联网的基本网络架构 物联网的基本网络架构主要由三个层次组成:感知层、网络层和应 用层。 1. 感知层 感知层是物联网的基础,它包括各种传感器、执行器和其他设备。 传感器负责收集环境中的各种数据,如温度、湿度、压力等。执行器 则负责根据网络指令控制物理设备的运行。感知层设备使用各种无线 通信技术,如RFID、蓝牙、Zigbee等,将收集到的数据传输到网络层。 2. 网络层 网络层是物联网的核心,它负责处理感知层传输过来的数据,并将 其转发到上层或其他设备。在物联网中,网络层通常采用IP协议,通 过无线或有线网络进行数据传输。为了满足物联网对低功耗、广域覆 盖和大规模连接的需求,还需要采用适合物联网的网络技术,如LoRaWAN、NB-IoT等。

3. 应用层 应用层是物联网的最顶层,它包括各种应用软件和平台。在应用层,物联网数据被处理和分析,从而实现各种功能和服务。例如,智能家 居应用可以通过感知层收集环境数据,然后通过网络层将数据发送到 应用层进行分析,实现远程控制和自动化管理。 二、物联网网络架构的关键技术 1. 无线通信技术 在物联网中,感知层设备主要通过无线通信技术进行数据传输。选 择适合物联网的无线通信技术至关重要。例如,对于长距离传输和广 域覆盖,可以采用LoRaWAN技术;对于低功耗和大规模连接,可以 采用NB-IoT技术。同时,还需要考虑通信安全和频谱资源的管理等问题。 2. 云计算和大数据分析 物联网产生的海量数据需要进行存储和处理,云计算成为了物联网 的重要支撑技术。云计算可以提供强大的存储和计算能力,同时支持 设备管理、数据分析和可视化等功能。通过大数据分析,可以从物联 网数据中挖掘有价值的信息,为决策提供支持。 3. 安全和隐私保护 物联网的安全和隐私问题备受关注。在物联网中,物理设备、网络 通信和数据传输都需要保证安全。安全机制包括身份认证、数据加密、

物联网的形态结构

物联网的形态结构 物联网的形态结构 一、引言 物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网连 接和交互的所有物理对象,这些物理对象可以是智能设备、传感器、汽车、家用电器等。随着物联网的迅速发展,其形态结构也变得越 来越复杂和多样化。本文将详细介绍物联网的形态结构,包括物联 网的层次结构、组成要素等。 二、物联网的层次结构 1、感知层 感知层是物联网的底层,主要由各种传感器和控制器组成。传 感器可以收集各种环境信息,如温度、湿度、光照强度等,而控制 器负责控制物理设备的状态和行为。 2、网络传输层 网络传输层是连接感知层和应用层的桥梁,负责将感知层收集 到的信息传输到云端或其他相关设备。主要包括无线通信技术、有 线通信技术等。 3、云平台层

云平台层是物联网的核心部分,承担数据存储、计算和分析的任务。通过云平台,用户可以实时监控和控制物联网中的设备,也可以对大量的数据进行分析和挖掘。 4、应用层 应用层是物联网中最上层的部分,主要是针对特定领域或者场景开发的应用程序。例如智能家居、智能交通等。 三、物联网的组成要素 1、感知设备 感知设备是指能够感知环境信息的物理设备,如传感器、RFID (Radio Frequency Identification)等。这些设备能够将收集到的信息转化为数字信号,并通过网络传输到云平台。 2、网络通信技术 网络通信技术是物联网实现信息传输的基础,包括无线通信技术(如WiFi、蓝牙、ZigBee等)和有线通信技术(如Ethernet、RS485等)。 3、云平台 云平台是物联网中的核心组成部分,负责存储和处理大量的数据。云平台必须能够支持海量数据的存储和高效的数据分析。 4、应用程序

物联网的名词解释

物联网的名词解释 物联网,即Internet of Things,简称IoT,指的是利用各种设备和物品之间的无线通信技术,将它们与互联网连接在一起,实现智能化的互联互通。 一、物联网的定义 物联网是一种以物品为中心,通过无线通信技术实现物与物之间的连接与通信的网络系统。它可以让各种物品、设备、传感器等通过互联网进行数据交互,实现交互、控制和协调等功能。 二、物联网的组成 物联网由四个主要组成部分构成:感知层、传输层、应用层和支撑层。 1. 感知层:感知层是物联网中的最底层,用于收集物品和环境中的数据。这些数据可以通过各种传感器、RFID标签、摄像头等设备进行感知和捕捉。 2. 传输层:传输层是物联网中的核心层,负责将感知层采集到的数据进行传输,确保可靠的数据传输和通信。传输层可以使用无线通信技术,如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等,也可以使用有线通信技术,如以太网、光纤网络等。

3. 应用层:应用层是物联网中的上层,用于处理和应用来自传输层 的数据。它可以将数据进行处理、分析、存储和展示,实现各种功能,如远程监控、智能家居、智能交通等。 4. 支撑层:支撑层是物联网中的基础层,包括网络基础设施、安全 与隐私保护、标准与协议等。支撑层的作用是确保物联网系统的正常 运行和安全性。 三、物联网的应用领域 物联网具有广泛的应用领域,包括但不限于以下几个方面: 1. 智能家居:物联网可以将家中的各种电器设备、家居安防系统等 连接到一起,实现集中控制和远程操控,提高家居的安全性和便利性。 2. 智慧城市:物联网可以将城市中的各种设施、交通系统、环境监 测等连接到一起,实现城市的智能化管理和优化。 3. 工业控制:物联网可以将工厂中的各种设备、机器人等连接到一起,实现生产流程的智能化控制和监测。 4. 农业物联网:物联网可以应用于农业领域,实现农田监测、作物 生长环境的控制和精确农业。 5. 医疗保健:物联网可以连接医疗设备、监护设备等,实现远程监 测和医疗服务的提供,提高医疗保健的效率和质量。 四、物联网的挑战和前景

物联网系统的大致组成

物联网系统的大致组成 物联网系统是由物理设备、传感器、网络连接和云平台等组成的, 它允许物理对象通过网络进行通信和交互。物联网系统的组成可以大 致分为以下几个方面: 一、感知层 感知层是物联网系统中最基础的组成部分,其作用是通过各种传感 器和探测器感知和采集现实世界中的各种物理信息。这些传感器可以 监测温度、湿度、光照、气体浓度、运动等各种参数,并将采集到的 数据转换为电子信号。 二、传输层 传输层是将感知到的信息传输到云平台或其他节点的关键组成部分。传输层可以通过有线或无线网络技术来实现数据的传输,常见的技术 包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。传输层还可以通过网关设备将 数据从局部网络传输到广域网络。 三、网络层 网络层是连接各种物理设备和云平台的桥梁,在物联网系统中起到 了关键的作用。网络层可以将感知到的信息进行传输和路由,确保信 息能够准确地传递到目标节点。网络层可以采用各种网络协议,如IP 协议、MQTT、CoAP等。 四、应用层

应用层是物联网系统中提供各种应用服务的层级,可以根据需求开发各种应用程序,实现对物联网系统的管理和控制。应用层可以包括数据分析、数据存储、数据可视化等功能,提供给用户直观的用户界面和操作体验。 五、安全层 物联网系统中的安全问题是一个重要的考虑因素。安全层主要负责保护物联网系统中的通信和数据传输安全,防止信息被篡改、泄露或恶意攻击。安全层可以采用加密技术、访问控制、身份认证等手段来保障物联网系统的安全性。 六、云平台 云平台是物联网系统的重要组成部分,可以实现对物联网数据的存储、处理和分析。云平台可以提供大数据分析、机器学习、人工智能等功能,进一步挖掘和利用物联网系统中的数据价值。同时,云平台还可以提供数据接口和开发工具,便于开发者进行二次开发和扩展。 总之,物联网系统的大致组成包括感知层、传输层、网络层、应用层、安全层和云平台。这些组成部分相互协作,共同构建了一个完整的物联网系统,实现了物理设备之间的互联互通,为人们带来了便利和智能化的生活体验。

RFID原理及应用复习(附答案)

RFID原理及应用复习 一、判断 1.RFID是Radio Frequency Identification 的缩写,即无线射频识别。(yes) 2.物联网的感知层主要包括:二维码标签、读写器、RFD标签、摄像头、GPS传感器、M-M终端。(no) 3.13.56MHZ,125kHz,433MHz都是RFID系统典型的工作频率(yes) 4.在物联网节点之间做通信的时候,通信频率越高,意味着传输距离越远。( no) 5.物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分,即分为感知延伸层标准、网络层标准、应用层标准和共性支撑标准。(yes) 6.在物联网中,系统可以自动的、实时的对物体进行识别、追踪和监控,但不可以触发相应的事件。( no) 7.物联网共性支撑技术是不属于网络某个特定的层面,而是与网络的每层都有关系,主要包括:网络架构、标识解析、网络管理、安全、QoS等。(yes) 8.物联网中间件平台:用于支撑泛在应用的其他平台,例如封装和抽象网络和业务能力,向应用提供统一开放的接口等。(yes) 9.RFID拥有耐环境性,穿透性,形状容易小型化和多样化等特性(yes) 10.物联网信息开放平台:将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换,并在安全范围内开放给各种应用服务。(yes) 二、不定项选择题 1. 物联网的基本架构不包括(CD)。 A、感知层 B、传输层 C、数据层 D、会话层 2.物联网节点之间的无线通信,一般不会受到下列因素的影响。( D ) A、节点能量 B、障碍物 C、天气 D、时间 3.下列哪项不是物联网的组成系统(B)。 A、EPC编码体系 B、EPC解码体系 C、射频识别技术 D、EPC信息网络系统

相关主题