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《關于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和標準體系的進展研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、關于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和標準體系的進展研究摘要:闡述了物聯(lián)網(wǎng)計算模式的形成以及物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展歷程,并討論了物聯(lián)網(wǎng)的應用體系架構(gòu)。在此基礎上進一步研討了智能建筑物聯(lián)網(wǎng)的應用,其中包括智能建筑技術現(xiàn)狀、智能建筑物聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展現(xiàn)狀及其體系架構(gòu)、智能家居的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。最后,討論了智能建筑物聯(lián)網(wǎng)應用進程中的若干問題,以對大家有所啟迪。關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);體系結(jié)構(gòu);標準體系;發(fā)展1引言物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的的物物互聯(lián)系統(tǒng),涉及網(wǎng)絡、通信、信息處理、傳感器、RFID、安全、服務技術、標識、定位、同步、數(shù)據(jù)挖掘、多網(wǎng)融合等眾多技術領域。經(jīng)過數(shù)年的快速發(fā)展,各國不同的單位和機構(gòu)均初步建
2、立了各自的技術方案,但核心技術研發(fā)方面缺乏單位間的協(xié)同攻關,各類方案間缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和接口,處于離散狀態(tài)。另外,由于物物互聯(lián)應用領域眾多,各類應用特點和需求不同,當前技術解決方案無法滿足共性需求,尤其在物理世界信息交互和統(tǒng)一表征方面。這對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為不利,亟須建立統(tǒng)一的體系架構(gòu)和標準技術體系。2物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)作為一種形式多樣的聚合性復雜系統(tǒng),涉及了信息技術自上而下的每一個層面,其體系架構(gòu)一般可分為感知層、網(wǎng)絡層、應用層三個層面。其中公共技術不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術的某個特定層面,而是與物聯(lián)網(wǎng)技術架構(gòu)的三層都有關系,它包括標識與解析、安全技術、網(wǎng)絡管理和服務質(zhì)量(Q
3、oS)管理等內(nèi)容?! 「兄獙樱焊兄獙佑蓴?shù)據(jù)采集子層、短距離通信技術和協(xié)同信息處理子層組成。數(shù)據(jù)采集子層通過各種類型的傳感器獲取物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息,例如各種物理量、標識、音視頻多媒體數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。短距離通信技術和協(xié)同信息處理子層將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進行協(xié)同處理,以提高信息的精度,降低信息冗余度,并通過具有自組織能力的短距離傳感網(wǎng)接入廣域承載網(wǎng)絡。感知層中間件技術旨在解決感知層數(shù)據(jù)與多種應用平臺間的兼容性問題,包括代碼管理、服務管理、狀態(tài)管理、設備管理、時間同步、定位等。6 網(wǎng)絡層:
4、網(wǎng)絡層將來自感知層的各類信息通過基礎承載網(wǎng)絡傳輸?shù)綉脤?,包括移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、廣電網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng),及形成的融合網(wǎng)絡等。根據(jù)應用需求,可作為透傳的網(wǎng)絡層,也可升級以滿足未來不同內(nèi)容傳輸?shù)囊?。?jīng)過10余年的快速發(fā)展,移動通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術已比較成熟,在物聯(lián)網(wǎng)的早期階段基本能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰>W(wǎng)絡層主要關注來自于感知層的、經(jīng)過初步處理的數(shù)據(jù)經(jīng)由各類網(wǎng)絡的傳輸問題。這涉及到智能路由器,不同網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的互通、自組織通信等多種網(wǎng)絡技術?! 脤樱簯脤又饕ǚ罩螌雍蛻米蛹瘜?。物聯(lián)網(wǎng)的核心功能是對信息資源進行采集、開發(fā)和利用。服務支撐層的主要功能是根
5、據(jù)底層采集的數(shù)據(jù),形成與業(yè)務需求相適應、實時更新的動態(tài)數(shù)據(jù)資源庫?! ∥锫?lián)網(wǎng)涉及面廣,包含多種業(yè)務需求、運營模式、技術體制、信息需求、產(chǎn)品形態(tài)均不同的應用系統(tǒng),因此統(tǒng)一、系統(tǒng)的業(yè)務體系結(jié)構(gòu),才能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)全面實時感知、多目標業(yè)務、異構(gòu)技術體制融合等需求。各業(yè)務應用領域可以對業(yè)務類型進行細分,包括綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各類不同的業(yè)務服務,根據(jù)業(yè)務需求不同,對業(yè)務、服務、數(shù)據(jù)資源、共性支撐、網(wǎng)絡和感知層的各項技術進行裁剪,形成不同的解決方案;該部分可以承擔一部分呈現(xiàn)和人機交互功能。應用層將為各類業(yè)務提供統(tǒng)一的信息資源
6、支撐,通過建立、實時更新可重復使用的信息資源庫和應用服務資源庫,使得各類業(yè)務服務根據(jù)用戶的需求隨需組合,使得物聯(lián)網(wǎng)的應用系統(tǒng)對于業(yè)務的適應能力明顯提高。該層能夠提升對應用系統(tǒng)資源的重用度,為快速構(gòu)建新的物聯(lián)網(wǎng)應用奠定基礎,滿足在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中復雜多變的網(wǎng)絡資源應用需求和服務?! 〕酥?,物聯(lián)網(wǎng)還需要信息安全、物聯(lián)網(wǎng)管理、服務質(zhì)量管理等公共技術支撐,以采用現(xiàn)有標準為主。在各層之間,信息不是單向傳遞,有交互、控制等,所傳遞的信息多種多樣,其中最為關鍵的是圍繞物品信息,完成海量數(shù)據(jù)采集、標識解析、傳輸、智能處理等各個環(huán)節(jié),與各業(yè)務領域應用融合,完成各業(yè)務功能?! ∫虼宋锫?lián)網(wǎng)的系
7、統(tǒng)架構(gòu)和標準體系是一個緊密關聯(lián)的整體,引領了物聯(lián)網(wǎng)研究的方向和領域。6圖1物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)標準體系建設6 物聯(lián)網(wǎng)自身能夠打造一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈,在當前經(jīng)濟形勢下對調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式具有積極意義。但一直以來,一些利益相關方爭相進行基于自身利益的解讀,使得政府、產(chǎn)業(yè)和市場各方對其內(nèi)涵和外延認識不清,有可能使政府對物聯(lián)網(wǎng)技術和產(chǎn)業(yè)的支持方向產(chǎn)生偏差。此外,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和應用還處于起步階段,只有少量專門的應用項目,零散地分布在獨立于核心網(wǎng)絡的領域,而且多數(shù)還只是依托科研項目的示范應用。它們采用的是私有協(xié)議,尚缺乏完