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物联网的四个层次

物联网的四个层次

1.感知层

感知层是物联网的最底层,其主要功能是收集数据,通过芯片、蜂窝模组/终端和感知设备等工具从物理世界中采集信息。感知层主要参与者是传感器厂商、芯片厂商和终端及模块生产商,产品主要包括传感器、系统级芯片、传感器芯片和通信模组等底层元器件。

2.传输层

传输层是物联网的管道,主要负责传输数据,将感知层采集和识别的信息进一步传输到平台层。

传输层的参与者是通信服务提供商,提供通信网络,其中通信网络可以分为蜂窝通信网络和非蜂窝网络。

3.平台层

平台层负责处理数据,在物联网体系中起承上启下作用,主要将来自感知层的数据进行汇总、处理和分析,主要包括PaaS平台、AI平台等。

平台层的参与者是各式的平台服务提供商,所提供的产品与服务可以分为物联网云平台和操作系统,完成对数据、信息进行存储和分析。

4.应用层

应用层是物联网的最顶层,主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题,包括消费驱动应用、产业驱动应用和政策驱动应用。

目前,物联网已实际应用到家居、公共服务、农业、物流、服务、工业、医疗等领域,各个细分场景都具备巨大的发展潜力。

物联网结构

物联网结构 对于物联网结构,我们可以从物联网的体系结构与物联网技术体系结构两个角度去认识。 1.物联网的体系结构 物联网的体系结构如图1-12所示。 图1-12 物联网体系结构图 物联网的体系结构可以分为三个层次: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。人们也经常将它们称为感知层、网络层、应用层[2]。 (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。理解泛在化末端感知网络需要注意以下几个问题:

1)如何理解“泛在化”的概念。 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。 2)如何理解“末端感知网络”的概念。 “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作用。因此我们可以将“末端感知网络”类比为物联网的末梢神经。 3)如何理解感知手段的“泛在化”。 泛在化末端感知网络的第三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。 我们目前讨论的物联网主要针对基于大规模、造价低的RFID、传感器的应用问题,这在物联网发展的第一阶段是非常自然的和必须的。但是作为信息技术研究人员,我们不能不注意到世界各国正在大力研究的智能机器人技术的发展,以及智能机器人在军事、防灾救灾、安全保卫、航空航天及其他特殊领域的应用问题。通过网络来控制装备有各种传感器、由大量具备协同工作能力的智能机器人结点组成的机器人集群的研究,正在一步步展示出其有效扩大人类感知世界的能力的应用前景。当智能机器人发展到广泛应用的程度,它必然也会进入物联网,成为感知网络的智能感知结点。我们在理解感知手段的“泛在化”特点时,必须前瞻性地预见到这个问题。 (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。理解融合化网络通信基础设施需要注意以下几个问题: 1)如何理解三网融合对推进物联网网络通信基础设施建设的作用。 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。 2)如何理解互联网与物联网在传输网层面的融合问题。 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)如何理解M2M通信业务在物联网应用中的作用。 中国电信预计未来用于人对人通信的终端可能仅占整个终端市场的1/3,而更大数量的通信是机器对机器(Machine to Machine,M2M)通信业务。在这个分析的基础上,中国电信提出了M2M的概念。目前,M2M重点在于机器对机器的无线通信。这里存在三种模式:机器对机器、机器对移动电话(如用户远程监视),以及移动电话对机器(如用户远程控制)。由于M2M是无线通信和信息技术的整合,它可用于双向通信,如远距离收集信息、设置参数和发送指令,因此M2M技术可以用于安全监测、远程医疗、货物跟踪、自动售货机等。因此,M2M通信业务是目前物联网应用中一个重要的通信模式,也是一种经济、可靠的组网方法。

物联网通信

1 融合包含以下三个层次的内容: 业务融合,终端融合,网络融合 异构网络融合的实现分为两个阶段:连通阶段和融合阶段。连通阶段是指传感网、RFID 网、局域网、广域网等的互联互通,将感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理,以支持应用服务。 2物联网框架结构 3 感知控制层 (1)数据采集子层通过各种类型的感知设备获取现实世界中的物理信息,这些物理信息可以描述当前“物”属性和运动状态。感知设备的种类主要有各种传感器、RFID、多媒体信息采集装置、条码(一维、二维条码)识别装置和实时定位装置等。 (2)短距离通信传输子层将局部范围内采集的信息汇聚到网络传输层的信息传送系统,该系统主要包括短距离有线数据传输系统、无线传输系统、无线传感器网络等。 (3)协同信息处理子层将局部采集到的信息通过汇聚 装置及协同处理系统进行数据汇聚处理,以降低信息的冗余度、提高信息的综合应用度、降低与传送网络层的通信负荷为目的。协同信息处理子层主要包括信息汇聚系统、信息协同处理系统、中间件系统及传送网关系统等。 4 网络传输层 网络传输层将来自感知控制层的信息通过各种承载网络 传送到应用层。各种承载网络包括了现有的各种公用通信网络、专业通信网络,目前这些通信网主要有移动通信网、固定通信网、互联网、广播电视网、卫星网等。 5 应用层及其应用子层的作用 应用层是物联网框架结构的最高层次,是“物”的信息综合应用的最终体现。“物”的信息综合应用与行业有密切的关系,依据行业的不同而不同。 应用层主要分为两个子层次,即服务支撑层和行业应用层。服务支撑层主要用于各种行业应用的信息协同、信息处理、信息共享、信息存储等,是一个公用的信息服务平台;行业应用层主要面向诸如环境、电力、智能、工业、农业、家居等方面的应用。 6 按照物联网的框架结构,物联网的通信系统可大体分为两大类,即感知控制层通信和网络层传输通信 7 感知控制层通信系统功能及特点 感知控制层的通信目的是将各种传感设备所感知的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚系统,并由该系统传送(或互联)到网络传输层。 其通信的特点是传输距离近,传输方式灵活、多样。 8 网络传输层通信系统 网络传输层是由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、路由器等构成的,在数据传送网络支撑下的计算机通信系统 9 多个无线接入环境的异构性体现在以下几个方面: (1)无线接入技术的异构性(2)组网方式的异构性。(3)终端的异构性。(4)频谱资源的异构性(5)运营管理的异构性 第一章 1 什么是通信系统模型 通信的任务是完成消息的传递。消息具有不同的形式,如符号、文字、语音、数据、图像等,为了将消息传递到目的地,须经过若干个环节构成的“通信系统”来完成,将这些环节抽象为一般的模型,即形成了通信系统的模型。

物联网架构

物联网本身的结构复杂,系统多样,一般将物联网的结构分为三个层次为:感知层,网络层、应用层。如图1.1.1物联网架构 一是感知层, 是实现物联网全面感知的基础。以RFID、传感器、二维码等为主,利用传感器采集设备信息, 利用射频识别技术在一定范围内实现发射和识别。主要功能是通过传感设备识别物体,采集信息。例如在感知层中,信息化管理系统利用智能卡技术,作为识别身份、重要信息系统密匙;建筑中用传感器节点采集室内温湿度等,以便及时进行调整。 二是网络层, 是服务于物联网信息汇聚、传输和初步处理的网络设备和平台。通过现有的三网( 互联网、广电网、通信网)或者下一代网络NGN, 远距离无缝传输来自传感网所采集的巨量数据信息;它负责对传感器采集的信息进行安全无误的传输,并对收集到的信息进行分析处理,并将结果提供给应用层。同时,网络层“云计算”技术的应用确保建立实用、适用、可靠和高效的信息化系统和智能化信息共享平台,实现对各类信息资源的共享和优化管理。 三是应用层,主要解决信息处理和人机界面问题,即输入输出控制终端,如手机、智能家电的控制器等,主要通过数据处理及解决方案来提供人们所需要的信息服务。应用层直接接触用户,为用户提供丰富的服务功能,用户通过智能终端在应用层上定制需要的服务信息:如查询信息、监控信息、控制信息等。下面是在应用层中的应用举例,例如如果回家前用手机发条信息,空调就会自动开启;家里漏气或漏水,手机短信会自动报警。随着物联网的发展,应用层会大大拓展到各行业,给我们带来实实在在的方便。 图1.1.1物联网架构 在物联网时代,每一个物品都具有自己的ID,都是可以寻址的,均可智能控制。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互联网主动进行数据交换。信息与通信技术(ICT)已经从任何时间任何地点任何人之间的连接发展成任何物品之间的连接。业内专家表示,物联网把生活拟人化了,万物成了人的同类,在这个物物相连的世界里,物品能彼此进行“交流”,而无需人的干预。国际电信联盟2005 年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水

物联网概论

物联网概述 1、物联网-概念 物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,所谓物联网,简单的来说就是“物物相连的互联网”。其定义为:物联网是指将各种信息传感设备及系统(如传感器网络、射频识别(RFID)、条码与二维码、红外感应器、激光扫描器全球定位系统和其它基于物-物通信模式(Machine to Machine M2M)的短程无线网络),通过各种接入网与互联网结合形成的一个巨大的智能网络,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。 国际电信联盟(ITU)2005年的一份报告《ITU互联网报告2005:物联网》,描绘了“物联网”时代的蓝图:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。 由此可见,物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。它把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,然后将其与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。 毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而,不谈什么隐私权和辐射问题,单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长很长的时间。 2、物联网-意义 物联网的出现,把我们的生活拟人化了,万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。物联网利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。可以说,物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里,物物相连、天罗地网。 1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。这里的传感网也就是物联网。 “物联网”是继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 物联网的发展,也是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新(创新2.0)形态的形成[1]。移动及无线技术、物联网的发展,使得创新更加关注用户体验,用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。 在我国高校中,物联网当前的聚焦点在北京邮电大学、重庆邮电大学和南京邮电大学。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。

物联网技术与应用复习知识点

第一章 1 物联网定义 物联网是指物体的信息通过智能感应装置,经过传输网络,到达指定的信息处理中心,最终实现物与物、人与物之间的自动化的信息交互与处理的智能网络。 2物联网三大特征 (1)全面感知;利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体进行信息采集和获取(2)可靠传送:通过将物体接入信息网络,依托各种通信网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享(3)智能处理: 利用各种智能计算技术,对海量的感知数据和信息进行分析并处理,实现智能化的决策和控制 4 面向物联网的传感技术 (1)低耗自组、异构互连、泛在协同的无线传感网络。(2)智能化传感器网络节点研究。(3)传感器网络组织结构及底层协议研究。(4)对传感器网络自身的检测与控制。 (5)传感器网络的安全问题。(6)先进测试技术及网络化测控。 5 物联网中的智能技术 智能技术是为了有效地达到某种预期的目的,利用知识所采用的各种方法和手段。 (1)人工智能理论研究(2)机器学习(3)智能控制技术与系统(4)智能信号处理 8 什么是IPv6 IPv6是"Internet?Protocol?Version?6"的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是由IETF设计的用来替代现行的IPv4协议的一种新的IP协议。 9 IPv6与物联网的关系 物联网的发展与IPv6紧密联系,因为每个物联网链接的对象都需要IP地址作为识别码 ,而目前IPv4的地址已经不够用.IPv6拥有巨大的地址空间,他的地址空间完全可以满足结点标识的需要 第二章 1 物联网层次结构模型 (1)信息感知层: 实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制,并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。

物联网导论作业答案

作业题集 (一)物联网概述 1、填空题 1)物联网是一个基于(互联网)、(传统电信)等信息承载体,让所有能够被(独立)的普通的物理对象实现(互联互通)的网络,它具有(普通对象设备化)、(自治终端互联化)和(普适服务智能化)三个重要特征。 2)智慧地球(Smarter Planet)是(彭明盛)提出的。 3)物联网分为4层,分别是:(感知识别层)、(网络构建层)、(管理服务层)和(综合应用层)。 4)蓝牙协议的标准为(802.15.1 )。 5)RFID技术属于物联网4层中的(感知识别层)。 2、选择题 1)下面哪项技术不属于信息技术的三大支柱之一。D A、传感器 B、通信技术 C、计算机技术 D、无线技术 2)不属于物联网存在的问题是(B)。 A、制造技术 B、IP地址问题 C、终端问题 D、安全问题 3)下列哪一项不属于物联网的应用范畴?C A、智能电网 B、医疗健康 C、智能通信 D、金融与服务业 3、判断题 1)2009年8月7日胡锦涛总书记在江苏无锡调研时提出感知中国的概念。【错】 2)物联网理念最早可以追溯到比尔.盖茨在1995年的《未来之路》。【对】 4、问答题 1)物联网概念产生的背景有哪些因素? 答:物理世界的联网需求和信息世界的扩展需求 2)对于物联网,可以从那几个方面来理解? 答:○1物与物之间的信息交流○2普通网络和泛在网络机器网络构架 ○3云计算方式的智能处理

3)简要说明一下物联网目前面临的主要挑战有哪些? 答:○1摆脱智能手机○2创新的备用电源/低耗电方案 ○3对巨量资源的驾驭能力○4挖掘新的能量来源 4)简要介绍一下物联网相关的技术问题。 答:○1射频识别技术○2传感器与无线传感器网络技术○3大规模数据和大规模计算问题 (二)感知识别层 1、填空题 1)RFID系统分为(阅读器)、(天线)和(标签)三大组件。 2)感知识别技术,是融合(物理世界)和(信息世界)的重要一环。 3)射频识别技术(RFID)是利用(RFID )通过(射频信号)实现(空间耦合)信息传递并通过所传递的信息达到(自动识别)的目的。 4)RFID系统中,标签根据是否内置电源,分为三类:(被动式标签)、(主动式标签)和(半主动式标签)。 5)位置信息包括三大要素:(所在的地理位置)、(处在该地理位置的时间)、(处在该地理位置的对象)。 6)Android是基于(Linux)内核的软件平台和操作系统,早期是由(Google对象)开发。 7)现代传感器的“三化”发展路线为(微型化),(智能化)和(网络化)。 8)传感器技术发展史的两条主线为(低功耗无线传感节点)和(微型化传感节点)。 2、选择题 1)二维码目前不能表示的数据类型(C)。 A、文字 B、数字 C、二进制 D、视频 2)RFID卡的读取方式(B)。 A、CCD或光束扫描 B、电磁转换 C、无线通信 D、电擦除、写入 3)RFID卡(D)可分为:有源(Active)标签和无源(Passive)标签。 A、按供电方式分 B、按工作频率分 C、按通信方式分 D、按标签芯片分 4)定位技术中,ToA和TDoA测量法至少需要(C)个基站才能完成定位。 A、1 B、2 C、3 D、4

物联网技术堆栈的5个层次

物联网将需要一种新的产品,可以将5层物联网技术堆栈纳入其产品战略和路线图 - 物联网产品。在本文中,您将对这5个层以及管理物联网产品所需的内容有一个高层次的了解。据估计,已有150亿台设备连接到互联网。到2020年,这一数字将增加到超过500亿台连接设备。 这是物联网(IoT),这是最新的工业革命,将对商业和日常生活产生巨大影响。每次工业革命都需要一种能够实施,维护和创新其新技术的新型工程师。18世纪末和19世纪初的第一次工业革命催生了机械工程领域。随着19世纪末第二次工业革命期间电气化开始在全世界蔓延,大学开始首次提供电气工程课程。20世纪60年代和70年代出现了与数字革命(第三次工业革命)相同的需求。计算机行业的迅速发展催生了计算机科学的新学位。 物联网被许多人认为是第四次工业革命。但与前三个不同,它不是一项新技术 - 它是结合现有技术的新方法。因此,它不需要新的工程师。但它会需要一种新的产品。如今,很少有产品了解物联网产品如何在整个和每个层内运作。这种理解对于创建物联网产品策略和指导物联网解决方案的创建至关重要。物联网的兴起将需要新一代高技能的物联网产品。对于那些认为物联网只是连接烤面包机和咖啡机的人,请再想一想。物联网的真正影响将在工业方面。通过应用物联网实现电网,交通运输,食品生产,供水,医疗保健和其他关键基础设施的现代化,公司已经在努力解决我们这一代人面临的最大问题。因此,我向您挑战产品,以便随时准备满足您的需求。 在接下来的几个月里,我将发布一系列关于物联网产品管理的文章。在第一篇文章中,我简要介绍了IoT堆栈的5层。在以后的文章中,我将提供有关如何管理每个组件以及它们如何组合在一起的更多详细信息。 物联网技术堆栈,让我们开始吧!成为物联网产品的第一步是了解物联网技术堆栈的5个层次。通过将完整的物联网解决方案分解为这5个层,产品可以更好地理解和分析每个级别以及整个系统所需的业务和技术权衡。这5层是: 举个例子,让我们假设您正在创建一个监控风力涡轮机的产品。该产品预计何时涡轮机需要维护,从而节省数百万美元对涡轮机的潜在损坏并避免服务中断。因此,让我们看一下每一层,并以我们的风机监控产品为例,探讨物联网产品需要关注的内容。 1.设备硬件 设备构成了物联网中的“东西”。它们充当真实世界和数字世界之间的界面。首先要考虑的是您的产品是否是连接设备本身(即Nest恒温器),或者您的产品是通过添加仪器(即添加传感器和与风力涡轮机通信)将现有设备转变为连接设备。在我们的示例中,您不是在销售风力涡轮机,而是仅仅是连接到风力涡轮机的设备。您的设备的主要目标之一(从物联网的角度来看)是收集数据。接下来,您需要考虑要收集的数据类型以及执行此操作所需的硬件。对于简单的数据收集需求,您可能需要一个智能传感器。对于更复杂的数据收集,您可能需要一台容纳许多传感器,功能强大的处理器,本地存储,网关等的工业计算机。 在这个级别的堆栈中,了解成本,大小,易部署性,可靠性,使用寿命等方面的一些影响也很重要。例如,对于智能手表等小型设备,您可能只有一个系统的空间。芯片(SoC)。对于要求更高的解决方案,您可能需要一台嵌入式计算机,如Artik模块,Raspberri Pi,Arduino 或BeagleBone板。对于非常严重的计算需求,您可能需要先进的工业计算机,如紧凑型RIO 或PXI。对于我们的风力涡轮机监测产品,我们需要一个加速度计作为传感器来收集振动数据。如果振动超出一定范围,则意味着风力涡轮机需要维修。由于这是一个繁重的工业应用,我们可能需要使用像紧凑型RIO这样的工业计算机,因为它具有足够的计算能力并且已经集成了加速度计。您的设备还需要硬件才能将数据传输到云端。更多关于通讯部分的内容。 2.设备软件 设备软件是将设备硬件变为“智能设备”的部分。物联网技术堆栈的这一部分实现了“软件

物联网简答题40道

1、说明物联网的体系架构及各层次的功能。 物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集;网络层主要完成信息传递和处理;应用层主要完成数据的管理和数据的处理,并将这些数据与各行业应用的结合。 2、说明一维条形码和二维条形码的组成及特点。 答:一维条形码由一组按一定编码规则排列的条、空符号组成,表示一定的字符、数字及符号信息。 一维条形码的特点:(1)一维条形码技术相对成熟;(2)信息容量比较小;(3)一维条形码无法表示汉字或者图像信息。 二维条形码可以从水平、垂直两个方向来获取信息。 二维条形码具有以下几个特点:(1)存储量大。(2)抗损性强。(3)安全性高。(4)可传真和影印。(5)印刷多样性。(6)抗干扰能力强。(7)码制更加丰富。 3、什么是蓝牙技术?蓝牙技术有什么特点? 答:蓝牙是一种短距离的无线连接技术标准的代称,蓝牙的实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝才技术的特点:(a) 采用跳频技术,抗信号衰落; (b) 采用快跳频和短分组技术,减少同频干扰,保证传输的可靠性;(c) 采用前向纠错(FEC)编码技术,减少远距离传输时的随机噪声影响;(d) 使用2. 4GHz 的 ISM(即工业、科学、医学)频段,无需中请许可证;(e) 采用 FM 调制方式,降低设备的复杂性。 4、简述RFID中间件的功能和作用。 RFID中间件应功能和作用:①数据的读出和写入。RFID中间件应提供统一的API,完成数据的读出和写入工作。②数据的过滤和聚合。阅读器不断从标签读取大量未经处理的数据,一般来说,应用系统并不需要大量重复的数据,因此数据必须经过去重和过滤。③ RFID数据的分发。RFID设备读取的数据,并不一定只由某一应用程序使用,每个应用系统可能需要数据的不同聚合,中间件应能够将数据整理后发送到相关的应用系统。数据分发还应支持分发时间的定制。④数据安全。因为电子标签上存储着商品信息,RFID中间件应考虑到保护商业信息的必要性,依法安全的进行数据收集和处理。

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、

物联网的应用原理分为几层

物联网的应用原理分为几层 1. 物联网的概述 物联网(Internet of Things,IoT)是指通过无线射频识别技术、传感器网络、 云计算等技术手段将物理世界与信息网络相连接,实现物与物之间的智能交互与互联。物联网的应用原理可以分为多个层次,每个层次负责不同的功能。 2. 应用原理分层 物联网的应用原理可以分为以下几层: 2.1 物理层 物理层是物联网应用的最底层,负责将物理设备与网络连接起来。物理层主要 涉及传感器、无线射频识别设备、嵌入式系统等硬件设备。传感器用于感知环境变化,无线射频识别设备用于标识和跟踪物品,嵌入式系统用于控制设备和数据采集。 2.2 网络层 网络层是物联网应用的中间层,负责搭建物联网的通信网络。网络层主要包括 局域网、无线传感器网络、广域网等。局域网用于局部范围内的通信,无线传感器网络将大量的传感器连接起来,广域网用于连接不同地域的物联网应用。 2.3 数据层 数据层是物联网应用的核心层,负责处理和管理物联网生成的海量数据。数据 层主要涉及数据采集、数据存储、数据分析和数据管理等。数据采集通过传感器获取物理世界的数据,数据存储用于存储大量的数据,数据分析用于对数据进行处理和分析,数据管理用于管理和维护数据。 2.4 应用层 应用层是物联网应用的最上层,负责提供具体的应用服务。应用层主要包括智 能家居、智慧城市、智能交通、智能医疗等各种物联网应用。应用层通过数据层提供的数据进行相应的处理和展示,使用户能够实现对物联网应用的控制和操作。 3. 应用原理分层的作用 物联网的应用原理分层可以使整个物联网系统更加清晰和可扩展。不同层次的 分工清晰,有利于各层次之间的解耦和独立发展。同时,分层设计还可以降低物联网应用的复杂性,便于系统的维护和管理。

物联网的基本概念与架构

物联网的基本概念与架构 随着科技的不断发展,物联网(Internet of Things,简称IoT) 已经成为了当前科技领域的一个热门话题。物联网是指通过网络 把普通物体与传感器、通信设备连接起来,实现智能化信息交流 和互联互通。本文将介绍物联网的基本概念和架构,以及它对社 会和生活的影响。 一、物联网的概念 物联网是指通过互联网连接各种物理设备和物体,使它们能够 相互通信和交流。物联网以传感器和通信技术作为基础,将各种 普通设备、家电、车辆等智能化,实现了设备之间的互联互通。 人们可以通过物联网来控制家中的电器设备,监测环境信息,实 现远程操作等功能。 物联网的基本组成部分包括传感器、数据处理单元和通信网络。传感器负责采集各种物理量数据,并将其转化为可处理的数字信号。数据处理单元负责对传感器采集的数据进行处理和分析,提 取有用的信息。通信网络则负责将处理后的信息传输到目的地。 二、物联网的架构

物联网的架构包括感知层、网络层和应用层。感知层是物联网 的底层基础,它包括各种传感器、执行器和标签等设备。这些设 备负责感知和采集物理世界中的各种信息。 网络层负责将感知层采集到的数据传输到应用层。它由一系列 网络设备组成,包括传输介质、路由器、交换机等。网络层的目 标是实现数据的高效传输和安全保障。 应用层是物联网的最顶层,它是用户与物联网交互的接口。应 用层负责对传感器采集的数据进行处理和分析,提供给用户有用 的信息。应用层涵盖了各种应用场景,例如智能家居、智能交通、智能农业等。 三、物联网的应用 物联网的应用广泛,影响几乎涵盖了所有领域。在智能交通方面,物联网可以实现交通监控、智能导航、交通流量调控等功能,提高交通系统的效率和安全性。在智能家居方面,物联网可以实 现远程控制、智能安防、智能家电等功能,提升了家居的舒适度 和便利性。在智能农业方面,物联网可以实现农田监测、精准灌溉、智能养殖等功能,提高了农业的产量和质量。

物联网体系结构

物联网体系结构 物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网将各种物理设备、传感器、软件和网络连接在一起,形成一个庞大的网络系统。物联网的发展和应用已经渗透到了各个领域,改变着人们的生活方式和工作方式,成为了新时代的核心技术之一。在物联网的基础上,一个良好的体系结构是非常重要的,它能够帮助我们更好地理解和应用物联网技术。本文将围绕物联网体系结构展开讨论,探索其特点和重要性。 一、物联网体系结构的概念 物联网体系结构是指构成物联网的各种组成部分和其相互之间的关系。它可以看作是一个框架,为物联网的设计和实施提供了指导原则和方法。合理的物联网体系结构可以提高系统的可靠性、安全性和性能,同时也方便后续的扩展和升级。 二、物联网体系结构的特点 1. 分层结构:物联网体系结构通常采用分层的设计,将整个系统划分为多个层次。每一层都有特定的功能和任务,实现了数据的流动和处理。分层结构使得物联网系统更加灵活和可靠。 2. 概念清晰:物联网体系结构应该具有概念清晰、模块化的特点。各个组件和功能应该明确定义,并且相互之间关联紧密。这可以帮助开发人员更好地理解和应用物联网技术。

3. 标准化:物联网体系结构应该与国际标准相一致。只有符合标准 化的体系结构才能够实现互操作性,使得各种设备和系统能够相互通 信和交互。标准化还可以促进物联网技术的发展和推广。 4. 弹性和可扩展性:物联网体系结构应该具有弹性和可扩展性。随 着物联网的发展,系统需要不断地进行扩展和升级,以适应新的需求 和技术。一个良好的体系结构可以使得这一过程更加简单和高效。 三、物联网体系结构的重要性 1. 增强系统安全性:物联网体系结构可以帮助设计人员识别系统中 的安全隐患,并提供相应的解决方案。合理的体系结构可以实现数据 的加密和身份验证,防止未经授权的访问和信息泄露。 2. 提高资源利用效率:物联网体系结构可以合理分配和利用系统中 的资源。通过分层的设计和组件的优化,可以提高数据的收集、传输 和处理效率,降低能源的消耗。 3. 促进行业应用和创新:一个通用的物联网体系结构可以促进不同 行业之间的合作和创新。相同的体系结构可以使得不同的设备和系统 能够相互通信和协同工作,创造出更多的应用场景和商机。 4. 降低系统开发和维护成本:物联网体系结构可以提供一种统一的 开发和维护方法。开发人员可以基于此体系结构进行系统的设计和实现,无需从零开始。同时,体系结构也可以帮助降低系统的维护成本,提高系统的可靠性和稳定性。 四、物联网体系结构的发展趋势

物联网三层结构

物联网体系的三层结构 综合国内各权威物联网专家的分析,将物联网系统划分为三个层次:感知层、网络层、应用层,并依此概括地描绘物联网的系统架构。 感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题,由各种传感器以及传感器网关构成。该层被认为是物联网的核心层,主要是物品标识和信息的智能采集,它由基本的感应器件(例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成)以及感应器组成的网络(例如RFID网络、传感器网络等)两大部分组成。该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术(FCS)等,涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。 传输层也被称为网络层,解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,通常是长距离的传输问题,主要完成接入和传输功能,是进行信息交换、传递的数据通路,包括接入网与传输网两种。传输网由公网与专网组成,典型传输网络包括电信网(固网、移动网)、广电网、互联网、电力通信网、专用网(数字集群)。接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式,实现底层的传感器网络、RFID网络的最后一公里的接入。 应用层也可称为处理层,解决的是信息处理和人机界面的问题。网络层传输而来的数据在这一层里进入各类信息系统进行处理,并通过各种设备与人进行交互。处理层由业务支撑平台(中间件平台)、网络管理平台(例如M2M管理平台)、信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成,完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能,典型技术包括中间件技术、虚拟技术、高可信技术,云计算服务模式、SOA系统架构方法等先进技术和服务模式可被广泛采用。 在各层之间,信息不是单向传递的,可有交互、控制等,所传递的信息多种多样,包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。尽管物联网在智能工业、智能交通、环境保护、公共管理、智能家庭、医疗保健等经济和社会各个领域的应用特点千差万别,但是每个应用的基本架构都包括感知、传输和应用三个层次,各种行业和各种领域的专业应用子网都是基于三层基本架构构建的。

物联网的三个特征与四大分类

物联网的三个特征与四大分类物联网是指通过互联网技术将各种物体连接起来,实现信息的传递 和共享。它的发展已经深入到各行各业,并对社会生活产生了革命性 的影响。物联网的发展离不开其三个特征和四大分类。 一、物联网的三个特征 1. 感知互联特征 物联网通过感知技术,将各种传感器、标签等设备连接到物体上, 实现对物体的感知和采集。这些设备可以实时获取物体的信息,例如 温度、湿度、位置等。感知器件将物理世界的信息转化为数字信号, 并通过网络传输至云端或其他设备,以实现数据的收集、分析和应用。 2. 通信互连特征 物联网通过互联网、无线通信和传统通信技术,将各种物体连接起来,构建起庞大而复杂的通信网络。物体之间可以实现数据的交换和 通信,使得信息能够自由流动。这种通信互连特征使得物联网成为了 一个巨大的信息交互平台,为人们提供了便捷的沟通和交流方式。 3. 服务智能特征 物联网通过云计算、大数据、人工智能等技术,对获取到的数据进 行分析和处理,并为用户提供个性化的服务和智能化的应用。通过智 能分析算法,物联网可以根据用户的需求和行为习惯,提供精准的推 荐和预测,从而实现更好的用户体验和用户价值。

二、物联网的四大分类 1. 个人物联网 个人物联网主要是指基于个人生活和工作需求而构建的物联网系统。例如智能家居、智能健康监测、智能穿戴设备等。个人物联网关注个 体的需求和习惯,通过物联网技术提供更加便捷、智能的生活方式和 工作方式。 2. 城市物联网 城市物联网是指利用物联网技术来构建智慧城市的系统。通过在城 市中布置各种传感器和设备,实现对城市各个方面的感知和管理,如 交通、环保、安全等。通过智能化的数据分析和应用,城市物联网可 以提升城市的管理能力和居民的生活质量。 3. 工业物联网 工业物联网是指将物联网技术应用于工业生产和制造过程中的系统。通过在生产设备和产品中嵌入传感器和通信模块,实现生产数据的采集、追溯和分析,提升生产效率和产品质量。工业物联网还可以实现 设备的远程监控和管理,减少人力和物力的浪费,提高工业生产的智 能化和自动化水平。 4. 农业物联网 农业物联网是指将物联网技术应用于农业生产和管理的系统。通过 在农田、农作物和养殖场中布置各种传感器和自动化设备,实现对土

物联网两大龙头:移远通信、广和通对比(一)

物联网两大龙头:移远通信、广和通对比(一) 一、移动互联网与物联网是最具发展潜力的两大产业。 5G 最大的改变是构建了物联网的基础网络,实现从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信。 当前,物联网产业受益于2G、3G 退网以及5G 建设步伐加快,将逐步成为新一轮科技革命与产业变革的核心驱动力。 二、物联网技术架构的四个层次:感知层、网络层、平台层和应用层 感知层是对现实世界进行感知、识别和信息采集,主要由基础芯片、传感器等构成; 网络层担负着将感知层识别与采集的数据信息传送到应用层的使命;应用层的主要功能是承载各类应用并推动其成果的转化。 三、公司在产业链中所处的位置 1、移远通信和广和通,都处于产业链中游,属于网络层,并涉及与感知层的交叉领域。 2、其上游是基带芯片、无线射频芯片、存储芯片、电阻电容电感以及 PCB 板等原材料生产行业。 上游的芯片厂商高通、联发科等技术壁垒高,话语权强。 3、下游是各种应用商。 四、行业地位、市场份额 1、在蜂窝通信模块市场,海外公司有:telit、Sierra Wireless、Gemalto、U-Blox; 国内公司有:移远通信、广和通、日海智能(于2017 年收购了龙尚科技、芯讯通)、有方科技。 2、移远通信:当之无愧的龙头。 2017 年蜂窝通信市场份额为7%,位列国内企业第二位、主营模组制造厂商第一位。从2018 年销售额来看,公司已位于全国第一、全球第三。 五、主营业务、核心产品

【移远通信】 1、成立于2010 年,是专业的物联网(IoT)技术的研发者和蜂窝通信模块的供应商。 目前主要从事物联网领域蜂窝通信模块及其解决方案的设计、研发与销售服务。 移远通信上游的芯片供应商为:高通、联发科。 近几年来,高通的芯片采购金额比例不断上升,而联发科在 2016 年后连续下降,2018 年二者采购金额占芯片采购成本的比例分别为35.41%和 13.14%。 2、拥有GSM/GPRS、WCDMA/HSPA、LTE、NB-IoT 模块,5G 模块。 产品应用在无线支付、车载运输、智慧能源、智慧城市、智能安防、无线网关、工业应用、医疗健康和农业环境等众多物联网领域。 3、2G产品曾经是核心。 2016 年之前,公司营收占比最高的为 GSM/GPRS 系列 2G产品,可以提供 GSM/GPRS 短信、数据传输及语音服务。 4、随后4G产品快速发展。比如:LTE 系列4G 产品、LPWA、NB-IoT 系列。 目前 LTE 系列销量从 2015 年 12.74 万个增长至 2019 年 1850 万个,LPWA 系列从 2016 年 1200 片增长至 2019 年 2127 万片。 2019 年二者营收占比分别达到 59%、16%。 2019 年公司 5G 系列产品开始出货,实现营收 232.14 万元,同时新增 WIFI 系列产品, 营收为 2442.23 万元。 5、注重新产品研发:5G模组、车载模组 (1)5G模组 2019 年初,移远推出全球首批 5G 高速通信模组 RG500Q 以及RM500Q,并参与了 GTI 5G 2.6GHz 端到端产品全球首发。 5G Sub-6GHz 模组 RG500Q、RM500Q 已支持包括5G CPE、

物联网信息安全知识点

第一章 1。1物联网的安全特征: 1,感知网络的信息采集、传输与信息安全问题。 2,核心网络的传输与信息安全问题.3,物联网业务的安全问题。 1.2物联网从功能上说具备哪几个特征? 1,全面感知能力,可以利用RFID、传感器、二维条形码等获取被控/被测物体的信息。 2,数据信息的可靠传递,可以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的传递出去。 3,可以智能处理,利用现代控制技术提供智能计算方法,对大量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。 4,可以根据各个行业,各种业务的具体特点形成各种单独的业务应用,或者整个行业及系统的建成应用解决方案。 1.3物联网结构应划分为几个层次? 1,感知识别层 2,网络构建层 3,管理服务层4,综合应用层 1。4概要说明物联网安全的逻辑层次 物联网网络体系结构主要考虑3个逻辑层,即底层是用来采集的感知识别层,中间层数据传输的网络构建层,顶层则是包括管理服务层和综合应用层的应用中间层+ 1。5物联网面对的特殊安全为问题有哪些? 1,物联网机器和感知识别层节点的本地安全问题。2,感知网络的传输与信息安全问题.3,核心网络的传输与信息安全问题.4,物联网业务的安全问题。 信息安全:是指信息网络的硬件软件及其系统中的数据受到保护,不易受到偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统连续可靠的运行,信息服务不中断.(上课时老师让抄下来的) 1。8 物联网的信息安全问题将不仅仅是技术问题,还会涉及许多非技术因素.下述几个方面的因素很难通过技术手段来实现: (1) 教育:让用户意识到信息安全的重要性和如何正确使用物联网服务以减少机密信息的泄露机会; (2)管理:严谨的科学管理方法将使信息安全隐患降低到最小,特别应注意信息安全管理; (3) 信息安全管理:找到信息系统安全方面最薄弱环节并进行加强,以提高系统的整体安全程度,包括资源管理、物理安全管理和人力安全管理; (4)口令管理:许多系统的安全隐患来自账户口令的管理; 物联网结构与层次 ①感知识别层:涉及各种类型的传感器、RFID标签、手持移动设备、GPS终端、视频摄像设备等;重点考虑数据隐私的保护; ②网络构建层:涉及互联网、无线传感器网络、近距离无线通信、3G/4G通信网络、网络中间件等;重点考虑网络传输安; ③管理服务层:涉及海量数据处理、非结构化数据管理、云计算、网络计算、高性能计算、语义网等;重点考虑信息安全; ④综合应用层:涉及数据挖掘、数据分析、数据融合、决策支持等.重点考虑应

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